IDENTIFICACIÓN Y COMPARACIÓN DE PRESENCIA DE METALES PESADOS: Pb, Cr
Y Zn EN EL RÍO OCOA Y SUS FUENTES DE ORIGEN ANTRÓPICO, VILLAVICENCIO-
META
YURI FERNANDA PATIÑO ACOSTA
AXEL CAMILO SÁNCHEZ
UNIVERSIDAD SANTO TOMÁS
FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL
VILLAVICENCIO
2020
IDENTIFICACIÓN Y COMPARACIÓN DE PRESENCIA DE METALES PESADOS: Pb, Cr
Y Zn EN EL RÍO OCOA Y SUS FUENTES DE ORIGEN ANTRÓPICO, VILLAVICENCIO-
META
YURI FERNANDA PATIÑO ACOSTA
AXEL CAMILO SÁNCHEZ
Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de Ingeniero Ambiental
Asesor
CRHISTIAN JOSÉ ROJAS REINA
PhD, Msc, Ingeniero Químico
UNIVERSIDAD SANTO TOMÁS
FACULTAD INGENIERÍA AMBIENTAL
VILLAVICENCIO
2020
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 3
Autoridades académicas
P. José Gabriel MESA ANGULO, O.P
Rector General
P. Eduardo GONZÁLEZ GIL, O.P
Vicerrector Académico General
P. José Antonio BALAGUERA CEPEDA, O.P.
Rector Sede Villavicencio
P. Rodrigo GARCIA JARA, O.P.
Vicerrector Académico Sede Villavicencio
Julieth Andrea SIERRA TOBÓN
Secretaria de División Sede Villavicencio
Mg. Ing. Yésica Natalia MOSQUERA BELTRÁN
Decana Facultad de Ingeniería Ambiental
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 4
Nota De Aceptación
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_____________________________
YÉSICA NATALIA MOSQUERA BELTRÁN
Decano de Facultad de Ingeniería Ambiental
_____________________________
CRHISTIAN JOSÉ ROJAS REINA
Director Trabajo de Grado
____________________________
YÉSICA NATALIA MOSQUERA BELTRÁN
Jurado
____________________________
JONATHAN STEVEN MURCIA FANDIÑO
Jurado
Villavicencio,13 de mayo del 2020
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 5
Dedicatoria
A mi familia, especialmente a mi madre y mis abuelos,
por su apoyo incondicional.
A mi hijo, por ser el motor e inspiración para mi
superación constante.
Yuri Fernanda Patiño Acosta
A la memoria de Jennifer Huertas QEPD que siempre me apoyo
y su partida me dio la fuerza necesaria para luchar siempre.
Axel Camilo Sánchez Medina
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 6
Agradecimientos
Agradecemos, primeramente, a Dios por habernos dado la vida y la salud para lograr esta meta.
A nuestra Universidad Santo Tomás, por enseñarnos y formarnos como Ingenieros Ambientales,
además por el apoyo en el desarrollo de la investigación de la tesis y su apoyo económico.
A nuestro director de grado, PhD, Msc, Ingeniero Químico, Cristian José Rojas Reina, por su
liderazgo y aporte de conocimientos para guiarnos en nuestro proceso de investigación con la tesis
y sobre todo por su disposición, paciencia y confianza.
A cada uno de los profesores de la Universidad Santo Tomás de Villavicencio-Meta quienes de
una u otra forma nos ayudaron con la formación académica y profesional.
A nuestros padres quienes nos han apoyado con amor, esfuerzo y constancia a lo largo de nuestra
carrera.
Yuri Fernanda Patiño Acosta y Axel Camilo Sánchez Medina
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 7
Contenido
Pág.
Resumen………………………………………………………………………………………12
1. Introducción ................................................................................................................... 14
2. Planteamiento del problema ........................................................................................... 16
2.1 Formulación entorno al problema .................................................................................. 17
3. Objetivos ........................................................................................................................ 18
3.1 General ........................................................................................................................... 18
3.2 Específicos .................................................................................................................. 18
4. Justificación .................................................................................................................... 19
5. Alcance del proyecto ...................................................................................................... 21
6. Antecedentes .................................................................................................................. 22
7. Marco de referencias ...................................................................................................... 26
7.1Marco Teórico ................................................................................................................. 26
7.1.1 Contaminación en agua por metales pesados. ......................................................... 26
7.2 Marco Conceptual .......................................................................................................... 27
7.2.1 Metales pesados. ...................................................................................................... 27
7.2.2 Variables ambientales. ............................................................................................. 28
7.3 Marco Legal .................................................................................................................... 30
8. Metodología ................................................................................................................... 32
8.1 Diseño del estudio .......................................................................................................... 32
8.2 Fase 1. Diseño de muestreo ............................................................................................ 32
8.2.1 Reconocimiento y selección de los puntos de muestreo de cuerpo hídrico y
vertimientos. .......................................................................................................................... 32
8.2.2 Selección de variables para la toma de muestra. ..................................................... 36
8.2.3 Muestreo en los puntos de selección. ....................................................................... 36
8.2.4 Pretratamiento de la muestra. ................................................................................... 38
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 8
8.3 Fase 2. Obtención y análisis de datos ............................................................................. 38
8.3.1 Medición In Situ. ...................................................................................................... 39
8.3.2 Medición Ex Situ. ..................................................................................................... 39
8.3.3 Análisis de resultados. ............................................................................................. 42
8.4 Fase 3. Conclusión y Comparación con normatividad .................................................. 42
9. Resultados, análisis de resultados y discusión ............................................................... 43
9.1 Variación de la concentración de metales pesados y comparación con la normatividad 43
Cuerpo Hídrico ................................................................................................................. 43
Vertimientos ...................................................................................................................... 50
9.2 Identificar fuentes de origen antrópico ........................................................................... 54
9.3 Variación de parámetros fisicoquímicos y comparación con la normatividad ............... 55
Cuerpo Hídrico ................................................................................................................. 55
9.4 Correlaciones .................................................................................................................. 58
10. Conclusiones .................................................................................................................. 63
11. Recomendaciones ........................................................................................................... 65
12. Bibliografía..................................................................................................................... 67
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 9
Lista de Figuras
Pág.
Figura 1. Diagrama metodológico. ............................................................................................... 32
Figura 2.Puntos de la toma de muestra y de los vertimientos, distancia de cada uno de los puntos
a estudiar.. ..................................................................................................................................... 34
Figura 3.Diseño y número de datos obtenidos In situ y Ex situ en cuerpo hídrico ...................... 38
Figura 4. Diseño y número de datos obtenidos In situ y Ex situ en vertimientos ........................ 39
Figura 5. Concentración de plomo y comparación con normatividad.. ........................................ 44
Figura 6.Concentracion de Cromo y comparación con normatividad.. ........................................ 45
Figura 7.Concentración de Zinc y comparación con normatividad. ............................................. 46
Figura 8.Concentracion de Plomo y comparación con la Resolución 631 del 2015 .................... 50
Figura 9.Concentracion de Cromo y comparación con la resolución 631 del 2015 ..................... 51
Figura 10.Concentracion de Zinc y comparación con la resolución 631 del 2015. ...................... 52
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 10
Lista de tablas
Pág.
Tabla 1. Normatividad .................................................................................................................. 30
Tabla 2. Puntos de muestreo del cuerpo hídrico ........................................................................... 33
Tabla 3. Puntos de muestreo de vertimientos ............................................................................... 33
Tabla 4.Variables del estudio ........................................................................................................ 36
Tabla 5. Métodos analíticos utilizados para determinar las concentraciones de Pb, Cr y Zn. ...... 40
Tabla 6. Cantidades de solución madre en mg/L. ......................................................................... 41
Tabla 7. Cumple o no cumple el Plomo, con la Resolución 2115 del 2007, OMS y el Decreto 1594
del 84. ............................................................................................................................................ 46
Tabla 8.Cumple o no cumple el Cromo, con la Resolución 2115 del 2007, OMS y el Decreto 1594
del 84. ............................................................................................................................................ 47
Tabla 9. Cumplimiento y nivel de excedencia Zinc, con la Resolución 2115 del 2007, OMS y el
Decreto 1594 del 84. ..................................................................................................................... 49
Tabla 10.Cumplimiento o no de los metales pesados (Pb, Cr y Zinc) con la resolución 631 del
2015............................................................................................................................................... 53
Tabla 11. Tipo de vertimientos de los muestreos con sus respectivas características .................. 54
Tabla 12.Valores de los parámetros fisicoquímicos del río Ocoa. ............................................... 57
Tabla 13. Valores de los parámetros fisicoquímicos en vertimientos. ......................................... 58
Tabla 14.Correlación de los 6 puntos de muestreo con la época de precipitación. ...................... 59
Tabla 15.Correlación de los parámetros fisicoquímicos y los metales pesados (Pb, Cr y Zn) con
baja precipitación. ......................................................................................................................... 60
Tabla 16.Correlación de los parámetros fisicoquímicos y los metales pesados (Pb, Cr y Zn) con
alta precipitación. .......................................................................................................................... 61
Tabla 17.Correlación de los parámetros fisicoquímicos y los metales pesados (Pb, Cr y Zn) con
los vertimientos. ............................................................................................................................ 61
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 11
Lista de Apéndice
Pág.
Apéndice A. Area de estudio del río Ocoa visto desde el software ArcMap 10.2.2. .................... 78
Apéndice B. Curva de patrón de Zinc ........................................................................................... 78
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 12
Resumen
La contaminación por metales pesados en las fuentes hídricas es una gran problemática ambiental
en el Meta, debido a las descargas industriales y mineras sin control en los cuerpos hídricos de la
región. Por consiguiente, esta investigación determinó la concentración de metales pesados
(Plomo, Cromo y Zinc) en un cuerpo hídrico (trayecto del río Ocoa desde el barrio San Luís de
Ocoa hasta el barrio San Antonio) y en puntos de descarga de vertimientos, donde se identificaron
las fuentes de origen antrópico. Las concentraciones de metales pesados se relacionaron con los
parámetros fisicoquímicos (pH, conductividad eléctrica, oxígeno disuelto, temperatura). Además,
se compararon los resultados con los valores máximos permisibles del Decreto 1594/84,
Resolución 2115/07 y Organización Mundial de la Salud (OMS) para verificar su cumplimento.
Se seleccionaron 6 puntos de muestreo en el cuerpo hídrico, donde se tomaron 6 muestras
integradas para cada época de precipitación (alta y baja), adicionalmente se consideraron 8 puntos
de descarga de vertimientos directos donde se tomaron muestras puntuales. La concentración de
metales pesados se determinó mediante la técnica de espectrofotométrica UV-VIS. La correlación
entre los parámetros se analizó mediante el índice de correlación de Spearman y su variación
mediante la prueba Kruskal Wallis.
Teniendo en cuenta los parámetros fisicoquímicos a estudiar y la concentración de metales pesados
en cada punto, se evidencia la correlación entre estos, además de tener la certeza respecto a que la
precipitación será un factor significativo para la variabilidad en la concentración de los metales
pesados en cada punto de muestreo. Los resultados mostraron que las concentraciones de los
puntos de muestreo sobrepasaron los valores máximos permisibles, un 100% de Pb,100% de Cr y
un 83,3% de Zn, establecidos por la normatividad (Dec. 1594/84 y Res. 2115/07) y los
vertimientos, 62,5% de Pb, 50% de Cr y 100% las de Zn de los valores establecidos por la Res.
631 del 2015, lo que significa que representa un riesgo para el consumo humano y para la
preservación de flora y fauna.
Palabras Clave: Contaminación del agua, Metales pesados, Cromo, Plomo, Zinc, Vertimientos.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 13
Abstract
Heavy metal contamination in water sources is a major environmental problem in Meta, due to
uncontrolled industrial and mining discharges into the region's water bodies. Consequently, this
investigation determined the concentration of heavy metals (Lead, Chromium and Zinc) in a water
body (path of the Ocoa river from the San Luis de Ocoa sidewalk and the San Antonio
neighborhood) and at discharge points of discharge, where identified sources of anthropogenic
origin. Heavy metal concentrations were related to physicochemical parameters (pH, electrical
conductivity, dissolved oxygen, temperature). In addition, the results were compared with the
maximum permissible values of Decree 1594/84, Resolution 2115/07, and the World Health
Organization (WHO) to verify compliance. 6 sampling points were selected in the water body,
where 6 integrated samples were taken for each precipitation season (high and low), additionally
8 discharge points were considered for direct dumping where specific samples were taken. The
concentration of heavy metals was determined using the UV-VIS spectrophotometric technique.
The correlation between the parameters was analyzed using the Spearman correlation index and
its variation using the Kruskal Wallis test.
Taking into account the physicochemical parameters to be studied and the concentration of heavy
metals at each point, the correlation between these is evident, in addition to being certain that
precipitation will be a significant factor for the variability in the concentration of heavy metals in
each sampling point. The results showed that the concentrations of the sampling points exceeded
the maximum permissible values, 100% Pb, 100% Cr and 83.3% Zn, established by the regulations
(Dec. 1594/84 and Res. 2115 / 07) and discharges, 62.5% of Pb, 50% of Cr and 100% of Zn of the
values established by Res. 631 of 2015, which means that it represents a risk for human
consumption and for the preservation of flora and fauna.
Keywords: Water pollution, Heavy metals, Chromium, Lead, Zinc, Shedding.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 14
1. Introducción
El recurso hídrico en el mundo es el componente más importante para la vida, teniendo en cuenta
que nuestro planeta tiene 43.764 km3 de agua por año, pues este es considerado como fuente de la
vida y esencial para la humanidad (IDEAM, 2018). Sin embargo, con el desarrollo económico y
con el crecimiento poblacional, la calidad del recurso hídrico se ve afectado (Segura Trian, 2007).
De acuerdo al Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), a nivel
mundial en el año 2007 las actividades antrópicas han causado daños ambientales, generando gran
contaminación a los ecosistemas acuáticos, y aunque algunas ciudades cuentan con Planta de
tratamiento de Aguas Residuales (PTAR), alrededor de 2.600 millones de personas no cuentan con
acceso a alcantarillado, lo que significa que los vertimientos puntuales se descargan a los cuerpos
de agua, alterando su calidad por el aporte de contaminantes, entre estos metales pesados como
Plomo, Cromo, Zinc, entre otros (Maldonado, 2009).
La principal problemática de esta investigación es la contaminación de las fuentes hídricas por
metales pesados, que afecta a la humanidad desde la antigüedad. En la actualidad actividades
antrópicas como la minería, agricultura (debido a la incorporación de pesticidas, insecticidas y
herbicidas, que por medio de la escorrentía aportan concentración de metales pesados a las fuentes
hídricas) e industria descargan vertimientos a las fuentes hídricas, contaminando este recurso
natural (Covarrubias & Peña Cabriales, 2016), provocando una afectación negativa de las
propiedades fisicoquímicas del agua (Maldonado, 2009) y adicionalmente contaminando la flora
y fauna. Un ejemplo de ello es el plomo (Pb), que al ser consumido por los peces se acumula en
los tejidos de los órganos dando como resultado cambios genéticos y alterando la descendencia de
las especies (Ferrer, 2003).
En el contexto nacional se han realizado varios estudios sobre la contaminación por metales
pesados (Plomo, Arsénico, Cadmio y Mercurio) (Sánchez & Corredor, 2016), donde los resultados
han mostrado que se han excedido los límites permisibles por las normas internacionales y
nacionales (Mero Valarezo, 2010).
Considerando que la región presenta afectación antrópica en los cuerpos hídricos que atraviesan
la zona urbana de Villavicencio, se planteó la formulación de esta investigación, que aportará al
conocimiento del estado actual del río Ocoa en 6 puntos específicos, teniendo en cuenta los
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 15
parámetros fisicoquímicos (pH, conductividad eléctrica, temperatura y oxígeno disuelto) que
pueden verse alterados por las altas concentraciones de metales pesados (Pb, Cr y Zn). Por otra
parte, se tuvieron en cuenta los vertimientos directos, los cuales son grandes aportadores de
contaminantes de origen industrial, domésticos u otras actividades.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 16
2. Planteamiento del problema
Colombia está catalogada como uno de los países con más abundancia en recurso hídrico del
mundo, debido a su ubicación geográfica (Línea del Ecuador) el relieve es variado y favorece las
diversas vertientes hidrográficas como la del Orinoco, Caribe, Pacífico, Catatumbo y Amazonas
(Ojeda B. & Arias Uribe, 2000). El país ha sido afortunado de contar con este recurso hídrico, sin
embargo, se ha venido contaminando por acciones antrópicas, como los vertimientos de residuos
domésticos, industriales, escorrentía de explotaciones, tierras agrícolas, entre otras (IDEAM,
2013). Como consecuencia del desarrollo industrial y el aumento poblacional, en los últimos años
han aumentado los vertimientos y se han convertido en amenazas para la calidad del recurso
hídrico, debido a la descarga de elementos no biodegradables y algunas sustancias tóxicas, lo que
ha generado un impacto ambiental preocupante (IDEAM, 2013)
En la región de la Orinoquía, se han realizado estudios, identificando presencia de mercurio en la
explotación petrolera y minera, que contaminan las diferentes fuentes hídricas de la región En
(Cormacarena, 2014)los Llanos colombianos, Villavicencio es uno de los municipios con un alto
desarrollo económico, esto significa que puede llegar a presentar contaminación en las fuentes
hídricas por presencia de metales pesados. Un estudio en el 2015 registra presencia de Plomo y
Mercurio en el río Meta, proveniente de los vertimientos de la agricultura y minería aurífera
(Fernando Trujillo, 2015).
El río Ocoa es uno de los afluentes más importantes que atraviesa gran parte del casco urbano del
municipio y en sus riberas cuenta con un alto número de habitantes. Cabe resaltar que la cuenca
del río Ocoa se realizan múltiples actividades que van desde el abastecimiento humano y
doméstico, uso agrícola y pecuario, uso piscicultura o acuicultura, generación de energía y es
receptor de los vertimientos puntuales de las aguas residuales (Villegas Jiménez, 2011), los cuales
pueden ocasionar alteración al río y generar diversos metales pesados como plomo, cromo y zinc.
En un estudio realizado en el 2018, se registraron metales pesados en el río Ocoa, sobrepasando
los valores permisibles del Decreto 1594 de 1984, con concentraciones de Cromo con 63 μg/L,
Plomo con 49 μg/L y Níquel con 19 μg/L, siendo estos generados por las actividades antrópicas
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 17
(Babativa Pulido & Caicedo Molina, 2018)). Así mismo, podría verse afectada la calidad del agua
por los 14 puntos de diversos afluentes (caño Los Pendejos, caño Buque, caño Tigre, Maizaro,
Cuerera, Negros, Grande y La Unión) que aportan contaminación al cauce (Unillanos, 2015)
No obstante, las actividades antrópicas son asociadas por la presencia de los metales pesados, sino
también, por el comportamiento de la morfometría y variables ambientales como el caudal, pH,
oxígeno disuelto, temperatura del agua, conductividad eléctrica, precipitación entre otros
(Lenntech, 2017b). Teniendo en cuenta lo anterior, la contaminación del recurso hídrico afecta la
fauna y flora, produciendo un desequilibrio y alterando la biodiversidad del planeta como
consecuencia; la calidad del medio ambiente y de los seres humanos (Rodríguez Pimentel, 2017).
2.1 Formulación entorno al problema
Teniendo en cuenta lo anterior, es evidente suponer que existe una relación entre la concentración
de metales pesados, las condiciones climáticas y parámetros fisicoquímicos. Por lo tanto, se
estableció la siguiente hipótesis:
Las concentraciones de los metales pesados (Plomo, Cromo y Zinc), varían en función de las
condiciones climáticas (precipitación alta y baja) y los parámetros fisicoquímicos (temperatura,
conductividad eléctrica, pH, oxígeno disuelto) en la cuenca alta y media del río Ocoa (entre la
vereda San Luís de Ocoa y el Barrio San Antonio), sobrepasando los valores máximos permisibles
de la normatividad colombiana.
Se formuló la siguiente pregunta de investigación:
¿Cuáles son las fuentes de origen antrópico y cómo varía la concentración de los metales pesados
(Plomo, Cromo y Zinc) a diferentes condiciones de precipitación bajo en la cuenca alta y media
del río Ocoa y en la época lluviosa dentro del trayecto comprendido entre la vereda San Luis de
Ocoa y el Barrio San Antonio, del Municipio Villavicencio?
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 18
3. Objetivos
3.1 General
● Evaluar la variación de la concentración de metales pesados en el río Ocoa (Pb, Cr y
Zn) teniendo en cuenta sus causas de origen antrópico y las condiciones de precipitación,
dentro del trayecto comprendido entre la vereda San Luis de Ocoa y el Barrio San Antonio.
3.2 Específicos
• Determinar las concentraciones de metales pesados (Plomo, Cromo y Zinc) en la zona
de estudio, a partir de la metodología de espectrofotometría UV-VIS y el cumplimiento
de los valores permisibles de calidad de agua establecida en el Decreto 1594 de 1984.
• Analizar la variación de la concentración de los metales pesados (Pb, Cr y Zn) en el
tramo de estudio, en función del aporte de los vertimientos y las condiciones de
precipitación.
• Identificar las principales fuentes de origen antrópico que influyen en la presencia de
Cromo, Plomo y Zinc en el tramo seleccionado (desde la vereda San Luis de Ocoa y el
barrio San Antonio) del río Ocoa, así como, sus características fisicoquímicas (pH,
conductividad y temperatura del agua).
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 19
4. Justificación
A lo largo del tiempo, los metales pesados se han encontrado de manera natural en el medio
ambiente, en concentraciones generalmente pequeñas e inofensivas para diferentes especies de
vida. Los metales pesados no pueden ser destruidos o degradados, estos logran ser disueltos por
agentes químicos o físicos y/o ser lixiviados. Algunos de estos forman complejos que son solubles,
estos son transportados y distribuidos a los diferentes ecosistemas hasta llegar a la cadena trófica
(agua, plantas, semillas, suelo, y forrajes) (Reyes, Vergara, Torres, Díaz, & González , 2016).
Debido a esto, la contaminación tecnológica, minera, industrial y agropecuaria aportan metales
pesados, alterando ampliamente la sostenibilidad de la cadena trófica, causando riesgos potentes
en la naturaleza y en la sociedad debido a la cantidad de problemas de salud en animales y humanos
(Londoño Franco, Londoño Muñoz, & Muñoz García, 2016).
En las últimas décadas los estudios realizados sobre la calidad de los sistemas acuáticos
continentales han tenido gran interés debido al crecimiento poblacional en las riberas, la creciente
industrialización y la contaminación proveniente del sector ganadero, agrícola y minero. La
importancia de estos estudios se debe a la elevada toxicidad, la gran persistencia y la rápida
acumulación del Plomo, Cromo y Zinc en los diversos organismos vivos, y a que sus efectos son
detectados a largo plazo (Reyes, Vergara, Torres, Díaz, & González , 2016).
En Colombia existen reportes de metales pesados asociados a los residuos que producen
actividades industriales, minería y producción agrícola. El mercurio es frecuente en fuentes de
agua y, lagunas del Meta, Boyacá y Antioquia (Londoño Franco, Londoño Muñoz, & Muñoz
García, 2016).
Algunos estudios han arrojado resultados, que indican concentraciones de Plomo en los huesos de
400 a 1000 veces en comparación a que hace 400 años (Londoño Franco, Londoño Muñoz, &
Muñoz García, 2016).Esto debido a la alta presencia de metales pesados en los alimentos y varios
productos industriales en la actualidad. Dicho lo anterior, es importante el estudio de metales como
Plomo, Cromo y Zinc, ya que son los más utilizados en los procesos industriales, y son
considerados muy tóxicos (Londoño Franco, Londoño Muñoz, & Muñoz García, 2016).Pueden
ocasionar diferentes problemas a la salud tales como, (I) limitación en el desarrollo cerebral, (II)
debilitamiento del sistema inmunológico, (III) problemas respiratorios, (IV) alteraciones
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 20
genéticas, (V) trastornos neurológicos y (VI) cardiovasculares (Herrera Velasquez & Rey
Calderon, 2018).
Por otro lado, la cuenca media del río Ocoa, que atraviesa el casco urbano de la ciudad de
Villavicencio, se ve gravemente afectada por las descargas provenientes de las descargas
domésticas e industriales (Herrera Velasquez & Rey Calderon, 2018). Más específicamente, se
tiene evidencia de la afectación en barrios de la ciudad de Villavicencio, como es el caso del Barrio
Juan Pablo II, donde existen aproximadamente 60 familias. Ya que se por medio de un estudio
realizado en 2018, se evidencio que los residentes de este sector le daban uso al río Ocoa como
fuente hídrica y diversos usos que “beneficiaban” la población. Usos que fueron suspendidos por
la afectación que estaba causando en la salud, debido a la contaminación de la fuente hídrica, por
ende, es fundamental el estudio del río Ocoa (Dorado Cano & Zamudio Toquica, 2018)
Teniendo en cuenta lo anterior, surge la necesidad de realizar estudios de metales pesados (Pb, Cr
y Zn) en el río Ocoa ubicado en la ciudad de Villavicencio- Meta. Por lo que es importante recabar
información necesaria, que permita identificar el cumplimiento de la normatividad al respecto y
así poder tomar medidas necesarias para evitar futuros problemas ambientales, salud en la
población que se abastece de este recurso hídrico. Además de poder brindar con esta investigación
un acercamiento primordial en base a la afectación que se da por la interacción que se tiene con
este tipo de sustancias (metales pesados) por parte de la población que da uso, sea doméstico,
pesca, piscícolas. Así como también el poder identificar cuáles son las concentraciones de metales
pesados que aportan cada uno de los vertimientos estudiados; esto con el fin de poder aportar entre
los esfuerzos de las autoridades ambientales y/o gubernamentales diversas alternativas que
promuevan encontrar posibles soluciones.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 21
5. Alcance del proyecto
El área de estudio se encuentra localizada en Los Llanos Colombianos en el Departamento del
Meta, Municipio de Villavicencio, más específicamente en un tramo seleccionado en el río Ocoa,
que corresponde desde la vereda San Luis de Ocoa (Latitud 4° 4'43.77"N y longitud de
73°42'17.40"O) hasta el barrio San Antonio (Latitud 4° 6'37.97"N y longitud 73°33'28.06"O), con
una distancia aproximada de 25 km, allí se ubicaron seis puntos de muestreo (Puente del Ocoa,
Puente Cr 43-Calle 49 Sur, Barrio Guatape, Puente del amor, Puente Vía Puerto López, Barrio San
Antonio) ubicados en la zona alta y media del río (Anexo 1). Esta selección se realizó teniendo en
cuenta el fácil acceso, la seguridad y puntos susceptibles a la presencia de vertimientos directos
cercanos al río.
El río Ocoa se encuentra ubicado en la Zona Norte del Departamento de Meta, tiene como
características principales las actividades que se desarrollan en el municipio de Villavicencio, ya
que esta cuenca pasa por el centro urbano donde se realizan descargas contaminantes, como
vertimientos industriales y domésticos. La cuenca del río Ocoa se clasifica en: Cuenca alta, donde
se pueden evidenciar vertimientos industriales; Cuenca Media, donde se efectúan vertimientos
domésticos e industriales, donde se evidencian impactos o afectaciones causadas por las descargas
directas o de caños provenientes de la población suburbana y así como también de las actividades
industriales y agropecuarias en la zona.
Las condiciones ambientales del río Ocoa varían con respecto a su temperatura, en la zona alta con
una Temperatura min de 15,5 ºC y Temperatura Max de 30 ºC aproximadamente. La radiación
solar directa en el oriente de 1.720 horas/sol/ año mientras que en el noroccidente de 1.400
horas/sol/año (Unillanos, 2015), por otro lado, los monitoreos realizados por el IDEAM en el año
2019 mostraron en el mes de septiembre, las precipitaciones de los días 2-3 fueron de 0 mm y en
los días 24 y 25 las precipitaciones fueron de 4 mm y 15,4 mm. El tiempo estimado para realizar
el proyecto fue de 6 meses, lapso necesario para el cumplimiento de los objetivos realizados en la
investigación. Este proyecto va dirigido a la alcaldía de Villavicencio, las entidades ambientales
como COORMACARENA y también beneficia a la comunidad que se abastece del río Ocoa.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 22
6. Antecedentes
Los metales pesados son generados por las actividades antrópicas: pecuaria, industrial o agrícola,
han ocasionado un gran aumento de los metales pesados, afectando las fuentes hídricas y
generando su contaminación (Beltrán Pineda & Gómez Rodriguez, 2015)
Debido a esto, se han realizado estudios sobre la contaminación en las fuentes hídricas por metales
pesados en muchas partes del mundo. Por ejemplo, en el año 2000 se realizó un estudio en el Mar
Báltico de Letonia, con el objetivo principal de identificar las concentraciones de metales pesados
(Pb, Cu, Co, Ni, Mn, Zn) y en qué formas de especiación (intercambiables, unidas a carbonato,
unidas a óxido de hierro-manganeso, unidas a materia orgánica y residual) se encontraban. Las
mayores concentraciones se evidenciaron en las zonas bajas de los ríos y los tipos de especiación
de metales que dominaron fueron los metales residuales y aquellos unidos a la materia orgánica
generados por diferentes industrias ( Klavinš, y otros, 2000).
En España (1998), Provincia de Salamanca, se realizaron estudios a los ríos, manantiales, pozos,
lagunas para detectar el grado de concentración de metales pesados como el Pb, Cd, Zn y As,
resultando con una alta concentración y no cumplimiento con la legislación para el Cadmio
(superan la concentración máxima admisibles con el 56%) y Plomo (superan la concentración
máxima admisibles con el 28%), mientras que el Arsénico y Zinc no superan los niveles
permisibles de la legislación actual (Blanco Hernández, Alonso Gutiérrez, Jiménez de Blas,
Santiago Guervós, & Manzano, 1998).
En el continente asiático es importante este tipo de contaminación, siendo relevante el caso de
China, debido a su alta industrialización en las últimas décadas y su falta de medidas ambientales
estrictas. En un estudio en este país entre los años 2007-2008 que buscó determinar la
concentración de diferentes metales pesados (Cu, Ni, Fe, Co, Sc, Al, Zn, Pb, Cd, Se, As, Cr y Hg)
en él río Chang jiang, teniendo en cuenta la temporada seca y la de lluvia, se evidenció que los
metales pesados como el Cu, Ni, Fe, Co, Al, Ca y Mg se asociaron a la intemperie y la erosión de
rocas y minerales, mientras que las concentraciones de Cd y As se identificaron de fuentes
antrópicas, superando los niveles permisibles (Wang , Wang, Xu , An Suming Wang, & Wang,
2011)
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 23
En Latinoamérica, se han realizado investigaciones que destacan casos como el de México en
donde realizó un estudio entre los años de 1997-1999 en la ciudad de Cananea, Sonora, hasta el
límite con Estados Unidos de América realizaron un estudio sobre la calidad el río San Pedro,
donde estudiaron los metales pesados Cd, Zn, Pb entre otros, utilizando la metodología de Agencia
de Protección Ambiental (EPA). Se obtuvieron grandes concentraciones de metales pesados como
Cd, Cu, Pb, Zn, cerca de las actividades mineras de la región de Cananea, la cual es la principal
fuente de contaminación en este río. Otra de las razones de la contaminación del río es por los
vertimientos de aguas residuales de la Cuidad (Gomez Álvarez, Villalba Atondo, Acosta Ruíz, &
Castañeda Olivares, 2004)
En Puebla (México) se realizó un estudio para la detección de metales pesados en agua
basándose en la metodología de espectrofotometría UV-Vis (uso de la luz ultravioleta) ya que
se considera uno de los métodos más eficientes. Los resultados obtenidos para el Cd, Pb, Zn
Cu y Mn muestran una muy buena clasificación de estos metales y una buena respuesta en el
rango de 100 ppm a 10,000 ppm, dando evidencia de la eficiencia de este método (Chávez
Vallarino, 2011)
En Perú en el año 2010 se evaluó la concentración de metales pesados en el río Nanay en la
Amazonía durante la temporada de lluvia, encontrándose mercurio (Hg) en sedimentos este río
Nanay, así como plomo (Pb), en concentraciones por encima de la norma nacional (Sotero Solís
& Alva Astudillo, 2013)
Teniendo en cuenta los parámetros fisicoquímicos, en Tabasco (México) se realizó un estudio en
donde se analizaron las diferentes concentraciones de metales pesados como el Cd, Ni, Cr, Mn,
Zn, Al y Pb utilizando el método de espectrofotometría de absorción atómica (UV-Vis), además
de analizarse los parámetros fisicoquímicos como son el pH, temperatura, conductividad eléctrica
(CE, dS/m), oxígeno disuelto (DO%), entre otros. Dando como resultado que los valores de las
concentraciones de metales pesados estaban por debajo de la norma (NOM-001-Semarnat-1996),
por otra parte los valores de pH (de 8.9 a 9.6) sobrepasan lo permitido por la norma, la temperatura,
la CE y el DO se encontraron en valores permisibles por la normatividad (Flores, Del Angel, &
Frías, 2018)
En Colombia los estudios realizados de presencia de metales pesados son muy importantes, ya que
estos metales están impactando los ecosistemas naturales y a la sociedad. Tal es el caso del río
Cauca, donde se afectan a las especies de peces autóctonos (corronchos y bocachicos), teniendo
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 24
como consecuencia que estos peces son consumidos por los habitantes, ocasionándoles
malformaciones congénitas. Un estudio realizado en el 2012 encontró la presencia de metales
pesados como Cd, Pb, Hg y As, debido a las actividades industriales del norte del Cauca (Marín,
2009)
Por otra parte, en el departamento de Córdoba en el 2011, se realizó un estudio en la cuenca baja
del río Sinú, donde se encontró alta concentración de Cromo en el agua (0,1 mg/L) y de Plomo
(0,03 mg/L), estas son asociadas a las actividades agrícolas, industriales y vertimientos de aguas,
las cuales se generan cerca al área del estudio, en este caso en el río Sinú (Marrugo Negrete &
Paternina Uribe, 2011)
En los Departamentos de Sucre y Córdoba, se evaluó la concentración de arsénico en el agua de
consumo en temporada de lluvia y sequía, dando como resultado que la concentración en As sobre
las dos temporadas fue similar, 2,44 μg/L en temporada de lluvia y baja de 2,26 μg/L en el
Municipio de Chinú-Córdoba, pero en el Municipio de Corozal-Sucre tanto para la temporada baja
como alta de lluvias fue de 1,91 μg/L. Esto ocasiona una alta toxicidad en el agua, consecuencia
de las actividades ganaderas y acciones agroquímicas realizadas en la región ( Hernández Cogollo
& Marrugo Negrete, 2016)
Por otro lado, en el municipio de Sibaté, se realizó un estudio en el Embalse del Muña, donde se
evaluó la presencia de metales pesados. En el agua del embalse se encontraron concentraciones de
32- 52 μg/L de Arsénico (As) y 0,16-1,3 μg/L de Cadmio (CD, las cuales puede afectar al hombre
al ser absorbidos estos metales pesados como los vegetales que son regados por dicha agua y
después destinados a consumo humano (Sarmiento, Idrovo, Restrepo, Díaz M, & González, 1999).
En los últimos tiempos la ciudad de Bogotá ha aumentado su población, incrementando la
actividad económica y el desarrollo industrial, provocando así una alta contaminación en el río
Tunjuelo y deteriorando la fauna y flora a sus alrededores. Teniendo en cuenta esto se realizó un
estudio en la cuenca media del río (mayor población humana y animal). Al realizar el estudio
obtuvieron que el río se encuentra en nivel de contaminación elevado, ya que en los años de 2012-
2013 se obtuvo los valores máximos de los metales pesados de Ba, Zn, Cu, Cr y Pb en los puntos
de monitoreo de La Regadera, UAN y Doña Juana, además el aumento de estos metales pesados
se debe a los vertimientos de residuos peligrosos, mientras que los metales pesados de As, Cu y
Ni si cumplen con los valores máximos permisibles que son establecidos por la normatividad
colombiana (Res. 2115 del 2007) (Villarraga Gómez, 2019)
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 25
Por último, el municipio de Villavicencio ha realizado estudios en el río Ocoa ya que este pasa por
gran parte de la zona urbana, considerándose que contiene metales pesados ya sea por industrias o
por vertimientos domésticos, entre otros. Uno de los estudios fue realizado en el 2018,
identificándose alta concentración de metales pesados (sin tener en cuenta los vertimientos o
fuentes de origen antrópico ubicadas en el tramo a estudiar) como el Pb, Cr y Zn los cuales
sobrepasaron los valores máximos establecidos por el Decreto 1594 de 1984, también
sobrepasaron los valores límites máximos dictados por la Resolución 2115 de 2007 (Babativa
Pulido & Caicedo Molina, 2018). Otro estudio fue realizado en el mismo año evaluó la presencia
y distribución de As y Cd desde la desembocadura del caño Maizaro y el puente Murujuy, donde
se identificó alta concentración de As en la temporada de bajas precipitaciones y por otro lado el
Cd presenta alta concentración pero en temporada de altas precipitaciones, esto se debe a las
descargas de aguas residuales domésticas e industriales, pero en el caso de As es asociado por
aportes de fuente de origen natural, debido a que se encuentran rocas sedimentarias (depósito de
llanura aluvial, es decir, presencia de cantos redondeados con composición cuarzosa, donde este
es un mineral que contiene As) (Morales Robayo & Rojas Avirama, 2018).
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 26
7. Marco de referencias
7.1Marco Teórico
7.1.1 Contaminación en agua por metales pesados.
La contaminación del recurso hídrico a causa de los metales pesados es un gran problema en el
mundo. La industrialización generada a partir del siglo XIX, la expansión y sobrepoblación, ha
ocasionado efectos en el medio ambiente, de igual manera en la salud humana. En el caso de los
países en vía de desarrollo, muchos ríos aledaños en zonas con alta actividad industrial no cuentan
con un adecuado manejo de sus aguas residuales, por ende, contaminando los ríos con estas
descargas que pueden contener grandes concentraciones de metales pesados (Combariza
Bayona, 2009).
Sumado a esto, las actividades antrópicas y sobre todo las actividades como el uso de los
combustibles fósiles y la industria minera son causa de la contaminación de las aguas, pero algunos
metales pesados pueden provenir de la naturaleza, debido a la erosión, actividades biológicas o
emisiones volcánicas (Alonso, Latorre, Castillo, & Brandao, 2014).
Teniendo en cuenta lo anterior, se ve la preocupación en todos los países en desarrollo y
desarrollados por la calidad del agua. Por ello, la OMS, creó normas para el cumplimiento de la
calidad del agua potable, para así reducir y evitar la contaminación (ya sea por los metales pesados
u otros) en el medio ambiente (OMS, 2006).
Cabe resaltar que los metales pesados no se pueden descomponer, por lo que se considera un
contaminante estable (que no se degrada), generando gran afectación al medio ambiente y sobre
todo a las aguas dulces, produciendo alteración a las fauna y flora (riego de cultivos con uso de
dichas aguas) ,alteración al hábitat acuático, dando como consecuencia que los peces, carnes y
leches resultan con bio-acumulación de concentraciones de metales pesados por ende, de allí su
relevancia en los estudios y monitoreos de la calidad del agua que se realizan, en zonas que se
sospechen estén contaminadas de los mismos (Combariza Bayona, 2009)
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 27
7.2 Marco Conceptual
7.2.1 Metales pesados.
Son elementos químicos, que poseen un peso atómico desde los 200 u hasta los 63 u, además, los
metales pesados son tóxicos dependiendo de las concentraciones en que se presenten. Cabe
resaltar, que los metales se encuentran de forma natural en el medio acuático, pero en pequeñas
concentraciones por lo general (Alvarez Arteaga, 2018). Algunos de los metales pesados son
plomo (Pb), Cromo (Cr), mercurio (Hg), Zinc (Zn) y Cadmio (Cd).
7.2.1.1 Plomo.
Es un metal tóxico e insoluble en agua, lo cual indica que se precipita y es absorbido por los
sedimentos y las partículas que se encuentran en suspensión, además esto afecta a la oxidación
bioquímica de las sustancias orgánicas (Ministerio Federal de Cooperación Económica y
Desarrollo (BMZ), 1997).
7.2.1.2 Cromo.
Es uno de los metales más tóxicos, además los compuestos del cromo cambian de acuerdo con el
pH y la °T(temperatura), este metal es caracterizado por su fácil disolución con el agua. El cromo
es utilizado en la industria y está en los combustibles fósiles, lo cual genera gran contaminación
ambiental cuando se libera (Lozano Soldevilla, 2009).
7.2.1.3 Zinc.
Es un metal considerado micronutriente importante para el crecimiento de las algas y se encuentra
distribuido en la naturaleza en pequeñas cantidades, como por ejemplo en aguas marinas la
concentración normal es de 0,01 µg/L (Lozano Soldevilla, 2009). Pero si se encuentra en grandes
cantidades es tóxico para las células ocasionando fitotoxicidad, inhabilitando actividades de las
enzimas y la regulación hormonal ( Rodríguez Espejo, 2014).
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 28
7.2.2 Variables ambientales.
Los metales pesados están muy relacionados con las actividades realizadas por los seres humanos,
además por las variables ambientales, como la conductividad eléctrica, oxígeno disuelto (OD),
temperatura del agua (°T), potencial de hidrógeno (pH).
7.2.2.1 Conductividad eléctrica.
Es una medida indirecta con respecto a las cantidades de iones en solución y evalúa la capacidad
del agua de conducir la corriente eléctrica. Cabe resaltar que cada cuerpo de agua tiene un rango
constante de conductividad, pero si se presentan cambios significativos es indicativo de eventos
puntuales de contaminación ( Goyenola , 2007). La conductividad eléctrica tiene relación con los
metales pesados, debido a que se presenta un menor volumen de agua en la cuenca y por tanto las
sales (representadas por la medición de la conductividad) se concentran más en el agua, incidiendo
en los metales (Ramírez Gonzales, 1998).
7.2.2.2 Temperatura del agua.
Es medida de la energía cinética media de las moléculas del agua, el valor es dado en grados
Centígrados (°C) o grados Fahrenheit (°F). La temperatura es uno de los parámetros importantes
ya que si no se encuentra en sus rangos afecta las funciones de los organismos acuáticos y por ende
la química del agua. Cabe resaltar que la temperatura influye en la calidad del oxígeno que se
puede disolver en el agua, la velocidad del crecimiento de las plantas y las algas (fotosíntesis),
también en épocas de reproducción, migración y estivación de organismos acuáticos (The
California Water Boards. State Water Resources Control Board, 2010a). Además de influir sobre
la solubilidad de los metales pesados, afectando de forma decisiva a la distribución y el estado
fisiológico de la biota del sistema acuático (Zorrilla Domenichi, 2011)
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 29
7.2.2.3. Potencial de hidrógeno.
Es una medida que indica la acidez del agua, la cual expresa la concentración ion de hidrógeno.
Esta es expresada en la intensidad de la condición ácida o alcalina de una sustancia. El pH tiene
una escala, donde la numeración del 0 al 7 indica que es una solución ácida, 7 a 14 es solución
alcalina, en algunos casos no son altamente ácidos o ni altamente alcalinos sino están cercanos al
punto neutro ósea un pH 7 indica que el agua la solución básica (IDEAM, 2007). El pH tiene un
efecto sobre la biodisponibilidad de algunos metales pesados, por ello se dice que hay una relación,
además afecta el equilibrio entre la solubilidad, la especiación metálica, adsorción e intercambio
de los iones (Mancilla Villa, Fregoso Zamorano, Hueso Guerrero, Guevara Gutiérrez, & Palomera
García, 2017).
7.2.2.4 Oxígeno disuelto (OD).
El OD es necesario para los microorganismos aerobios para su respiración, ya que el oxígeno es
soluble en el agua y el valor del oxígeno disuelto debe mantenerse entre 4 a 6 mg/L. Cabe resaltar
que la producción de oxígeno está relacionada con la fotosíntesis, la mayoría de los organismos
acuáticos necesitan oxígeno para sobrevivir y crecer. Pero si no hay suficiente OD en el agua puede
ocasionar la reducción en el crecimiento, larvas malogrados entre otros (The California Water
Boards. State Water Resources Control Board, 2010b) El oxígeno disuelto y los metales pesados
tienen una relación, al tener altas concentraciones de metales pesados y en caudales bajos el
oxígeno disuelto baja (Ramirez Gonzales, 1998)
7.2.2.5. Espectrofotometría UV-Visible.
Es un método para determinar la concentración de un compuesto en solución, por ende, es un
método eficiente para detectar la presencia o ausencia de metales pesados. Se basa en que las
moléculas absorben las radiaciones electromagnéticas y a su vez que la cantidad de luz absorbida
depende de forma lineal de la concentración. Pará este método se emplea un espectrofotómetro,
en donde se puede seleccionar la longitud de la onda que atraviesa la solución y medir la cantidad
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 30
de luz que es absorbida por esta misma. (Díaz, Bárcena Ruiz, Fernández Reyes, & Galván Cejudo,
2015)
7.3 Marco Legal
De acuerdo con la revisión de la normatividad, se expondrán los siguientes decretos y leyes que
conciernen a la calidad del agua y vertimientos (Tabla 1).
Tabla 1. Normatividad
Descripción
Decreto 2811 de
1974
Se dicta el Código Nacional de Recursos Naturales Renovables y de Protección al
Medio Ambiente. Los artículos 134,135, 137 y 138 tienen en cuenta la calidad del
agua, los vertimientos, las aguas de consumo doméstico y fijan zonas en que se
prohíben las descargas.
Decreto 1541 de
1978
Reglamenta la Parte III del Libro II del Decreto Ley 2811 de 1974: "De las aguas no
marítimas" y parcialmente la Ley 23 de 1973. En el Art 28 habla cobre el derecho al
uso del agua, el artículo 211 prohíbe verter, sin tratamiento, residuos sólidos, líquidos
o gaseosos, que puedan contaminar las aguas.
Decreto 1594 de
1984
Usos del agua y residuos líquidos. Art 38 habla sobre los criterios de calidad
admisibles para la destinación del recurso humano y doméstico.
Art 45 habla sobre el criterio de calidad admisible para la destinación del recurso para
preservación de flora y fauna, en aguas dulces, frías o cálidas y en aguas marinas.
Referencia Valor (mg/L)
Cromo 0,01
Plomo 0,01
Zinc 0,01
Parágrafo: Como criterios adicionales de calidad para los usos de que trata el presente
artículo, no deben presentarse sustancias que impartan olor o sabor a los tejidos de
los organismos acuáticos, ni turbiedad o color que interfieran con la actividad
fotosintética.
Ley 99de 1993
Se crea el Ministerio de Medio Ambiente donde se establecen lineamientos para
fortalecer el SNA y fijar las pautas para el ordenamiento y manejo de cuencas
hidrográficas.
Resolución 2115 de
2007
Se señalan características, instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control
y vigilancia para la calidad del agua para consumo humano.
Art 2 habla sobre las características físicas del agua
Art 3. Habla de la conductividad eléctrica donde se dice que el valor máximo
aceptable puede ser hasta 1000 micro Siemens/cm.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 31
Tabla 1 Continuación
Resolución 2115 de
2007
Se señalan características, instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control
y vigilancia para la calidad del agua para consumo humano.
Art 2 habla sobre las características físicas del agua
Art 3. Habla de la conductividad eléctrica donde se dice que el valor máximo
aceptable puede ser hasta 1000 micro Siemens/cm.
El Art 5 habla de las características Químicas que tienen reconocido efecto adverso
en la salud humana, en este caso se tendrán en cuenta los siguientes valores y
referencias.
Valor (mg/L)
Cromo 0,05
Plomo 0,01
Resolución 631de
2015
Se establecen los parámetros y los valores límites máximos permisibles en los
vertimientos puntuales a cuerpos superficiales y a los sistemas de alcantarillado
público y se dictan otras disposiciones. Art 3 tiene en cuenta el cumplimiento de la
norma de vertimientos cuando la captación y la descarga se realicen en el mismo
cuerpo de agua.
Decreto 1875de
1979
Se dictan normas sobre la prevención de la contaminación del medio marino y otras
disposiciones. ART 2, 3, 8, 13,18 habla sobre la prevención de los vertimientos en
las aguas.
Resolución 1207 de
2014
Se adoptan disposiciones relacionadas con el uso de aguas residuales tratadas.
Resolución 1023
del 2010
Se adopta el protocolo para el monitoreo y seguimiento del Subsistema de
Información sobre Uso de Recursos Naturales Renovables SIUR para el sector
manufacturero y se dictan otras disposiciones”.
Nota: Descripción de las principales normas en el marco de la calidad del agua, Adaptado del Ministerio del Ambiente
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 32
8. Metodología
8.1 Diseño del estudio
Esta investigación es de tipo no experimental - cuantitativo; para su diseño se determinó la
variación de la concentración de los metales pesados (Plomo, Cromo y Zinc) en diferentes
condiciones ambientales, tales como, precipitaciones bajas y altas (se tiene el registro del
IDEAM), teniendo en cuenta las fuentes de origen antrópicas (vertimientos industriales o
domésticos) y los parámetros fisicoquímicos (conductividad eléctrica, potencial de hidrógeno,
temperatura del agua y oxígeno disuelto). Este estudio se divide en 3 fases que siguen un orden
secuencial como se puede observar en la Figura 1.
Figura 1. Diagrama metodológico. por Axel Sánchez. & Yuri Patiño, 2020.
8.2 Fase 1. Diseño de muestreo
8.2.1 Reconocimiento y selección de los puntos de muestreo de cuerpo hídrico y
vertimientos.
Mediante el software Google Earth se observó los lugares por donde atraviesa el río Ocoa.
Posteriormente, se realizó el reconocimiento del terreno, mediante una visita de campo entre los
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 33
días 26 y 29 de agosto del año 2019, allí se definieron los puntos de muestreo con la ayuda del
GPS, teniendo en cuenta el fácil acceso, la seguridad y puntos susceptibles a la presencia de
vertimientos directos cercanos al río.
Las ubicaciones de los puntos de muestreo en el río Ocoa y sus vertimientos, comprendido entre
la cuenca alta y media se pueden observar en la Tabla 2 y 3
Tabla 2. Puntos de muestreo del cuerpo hídrico
PUNTOS CUENCA UBICACIÓN COORDENADAS
EO NO
P1 Alta Barrio San Luis de Ocoa (Bajo el puente del
Ocoa) 1040996 943118
P2 Alta Puente Cra 43-Calle 49 sur (Unión del barrio
Porfía a la vía Villavicencio-Acacias) 1044950 943922
P3 Media Barrio Guatapé (aledaño al barrio) 1047750 945050
P4 Media Barrio Los Centauros (Puente del amor) 1049879 945758
P5 Media Puente río Ocoa (Vía Puerto López) 1051665 946521
P6 Media Barrio San Antonio (aledaño al barrio) 1057007 946566
Nota: Puntos de muestreo en el río Ocoa cuenca alta y media georreferenciados mediante GPS, por Axel Sánchez. &
Yuri Patiño, 2020
Los puntos de vertimientos fueron puntales, teniendo en cuenta la ubicación, cercanía y
accesibilidad. En los puntos 1,2,4 y 6 se evidencio solamente un vertimiento mientras que en los
puntos 3 y 5 se observaron dos vertimientos en cada uno (Tabla 3).
Tabla 3. Puntos de muestreo. Vertimientos
PUNTOS UBICACIÓN CORDENADAS
EO NO
V1 Barrio San Luís de Ocoa (Bajo el puente del Ocoa) 1040996 943118
V2 Puente Cra 43-Calle 49 sur (Unión del barrio Porfía a la vía
Villavicencio-Acacias) 1044950 943922
V3.1 Barrio Guatapé (Aledaño al Barrio) 1047750 945050
V3.2 Barrio Guatapé (Aledaño al Barrio) 1049316 945690
V4 Barrio Los Centauros (Puente del amor) 1049879 945758
V5.1 Puente río Ocoa (Vía Puerto López) 1052406 946601
V5.2 Puente río Ocoa (Vía Puerto López) 1052355 946521
V6 Barrio San Antonio (Aledaño al Barrio) 1057403 946128 Nota: Puntos de vertimientos en el río Ocoa con sus respectivas coordenadas, georreferenciados mediante GPS, por
Axel Sánchez. & Yuri Patiño, 2020
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 34
Figura 2.Puntos de la toma de muestra y de los vertimientos, distancia de cada uno de los puntos a estudiar,
por Axel Sánchez. & Yuri Patiño, 2020
8.2.1.1 Punto 1: Barrio San Luís de Ocoa (Bajo el puente del Ocoa).
Es el primer punto de muestreo, es la zona en la que se espera menos concentración de metales
pesados, debido a que es el sector de menos trayecto transcurrido del río y con menos vertimientos
acumulados, además de ser un punto importante, es necesario conocer la condición en las que se
encuentra el río Ocoa. A lo largo de la visita de campo, se observaron aguas tranquilas, donde se
encontraba población realizando actividades recreativas, con una consecuente generación de
residuos sólidos. Si bien se espera que sea el punto menos alterado, cuenta con vertimientos de
tipo doméstico.
8.2.1.2 Punto 2: Puente Cra 43-Calle 49 sur (Unión del barrio Porfía a la vía Villavicencio-
Acacias).
El Punto 2 de muestreo se seleccionó estratégicamente bajo el Puente Cra 43-Calle 49 sur (Puente
de Porfía) aproximadamente a unos 4,36 km desde el Punto 1 de muestreo, en donde se evidenció
mayor presencia de residuos sólidos provenientes de la población de los habitantes de Porfía, y se
identificó mayor número de vertimientos domésticos en comparación con el Punto 1.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 35
8.2.1.3 Punto 3: Barrio Guatapé (Aledaño al Barrio).
Se evidencia la generación de residuos sólidos aledaños al río, estos residuos sólidos son generados
por la población del barrio Guatapé, que al ser un lugar de muy difícil acceso (aproximadamente
a unos 4,16 Km desde el punto 2 de muestreo), el servicio público de aseo es muy ineficiente.
Además, en este punto se ve mayor generación de vertimientos domiciliarios y corresponde con
una zona en la que el río objeto de estudio ya ha tenido afectación por vertimientos industriales
(Reparación de motores diésel y reparación de automóviles de todo tipo).
8.2.1.4 Punto 4: Barrio los centauros (Puente del amor).
Se caracterizó por ser uno de los puntos en donde el curso del río cruza aledaño a la ciudad de
Villavicencio (ubicado aproximadamente a 1,85 Km de distancia desde el Punto 3), por ende, este
recibe mayores vertimientos domésticos que industriales, además de percibirse diversos residuos
sólidos a las orillas del río. A pesar de ser uno de los puntos más cercanos a la población, es el
punto de máxima dificultad para muestreo por la profundidad, ancho del cauce y acceso.
8.2.1.5 Punto 5: Puente río Ocoa (Vía Puerto López).
Se ubica a 3,91 km aproximadamente desde el Punto 4 de muestreo; tiene unas características
similares al Punto 4, ya que pasa aledaño al casco urbano, aunque en este punto se evidencian
vertimientos industriales (Fabricación de fertilizantes y generación de productos nutrigénicos).
Además, la corriente del río es menor (visualmente) en comparación de los anteriores puntos.
8.2.1.6 Punto 6: Barrio San Antonio (Aledaño al Barrio).
Se ubica aproximadamente a unos 6,35 km desde el Punto 5, se caracteriza por tener aguas
tranquilas, los vertimientos son en su mayoría domésticos, aunque también recibe aportes por
efecto de la ganadería de baja escala.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 36
8.2.2 Selección de variables para la toma de muestra.
Para la ejecución de la investigación, se evaluaron los parámetros fisicoquímicos (Temperatura,
conductividad eléctrica, pH, oxígeno disuelto) y precipitaciones, consideradas como variables
independientes, así como variables dependientes como las concentraciones de metales pesados
(Tabla 4)
Tabla 4.Variables del estudio VARIABLE INDEPENDIENTE VARIABLE DEPENDIENTE
Nombre Unidad Nombre Unidad
Conductividad eléctrica μS/cm Concentración Plomo mg/L
Temperatura (°T) °C Concentración Cromo mg/L
Potencial de hidrogeno (pH) Unidades
de pH
Concentración Zinc mg/L
Oxígeno Disuelto (OD) mg/L
Precipitación (alta y baja) mm
Nota: Variables independientes y dependientes del estudio de la calidad del agua del río Ocoa, por Axel Sánchez. &
Yuri Patiño, 2020.
8.2.3 Muestreo en los puntos de selección.
8.2.3.1 Medición In situ y Ex situ.
Se realizó una medición In situ en donde se determinaron las propiedades del agua en estudio (pH,
temperatura, oxígeno disuelto y conductividad eléctrica) y una medición Ex situ donde se
determinó la concentración de metales pesados (Pb, Cr, Zn), cabe resaltar que estos parámetros se
tomaron en días de alta precipitación (días lluviosos con valor de 33,6 mm , con abundante caudal)
y en días de baja precipitación ( días secos con valor de 0 mm, con caudal bajo).
Las muestras fueron tomadas siguiendo el proceso descrito por el Sistema de Gestión de Calidad
NTP ISO/IEC 17025” que da a conocer la metodología para toma de muestras de agua. Se tomaron
en total 20 muestras (12 integradas de muestreo en cuerpo hídrico y 8 puntuales tomadas de los
vertimientos) para los respectivos análisis
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 37
8.2.3.2 Muestreo en cuerpo hídrico.
Se realizó una toma de muestras integradas en el cuerpo hídrico con cada época de precipitación
(alta y baja) con valores de 4 mm y 15,4 mm para precipitación alta y valor de 0 mm para
precipitación baja de acuerdo con el IDEAM. El muestreo del cuerpo hídrico se realizó de acuerdo
con los lineamientos establecidos por la NTC-ISO 5667-3, que fue ejecutado en precipitaciones
bajas (2 y 3 de septiembre del 2019, de 8 am- 11:50 pm) y en precipitaciones altas (24 y 25 de
septiembre del 2019, de 8 am – 11:50 am), cabe resaltar que se realizó en horas de la mañana los
muestreo por seguridad personal y de los equipos.
Para cada uno de los seis puntos de muestreo en el cuerpo hídrico se tomaron las mediciones in
situ (pH, oxígeno disuelto, °T del agua, conductividad), , se ubicaron 3 puntos de medición
distribuidos en la margen derecha, izquierda y centro del cauce del río Ocoa, allí se tomaron 3
muestras puntuales en recipientes de plástico color ámbar de 500 ml, Posteriormente las tres
muestras fueron mezcladas para obtener una mezcla única preparada a partir de 150 ml de cada
muestra puntual, para así obtener una muestra de 450 ml para cada punto. En total se obtuvieron
6 muestras mezcladas por cada época de precipitación, es decir 12 muestras mezcladas. Las
muestras fueron almacenadas, etiquetas y transportadas al Laboratorio de Aguas de la Universidad
Santo Tomás para los respectivos análisis
8.2.3.3 Muestreo en vertimientos.
Para el muestreo de vertimientos se tuvo en cuenta las horas de la mañana ya que tanto en las
industrias y los hogares, es el horario de mayor actividad y por ende aumenta la cantidad de
vertimientos. Las muestras fueron recolectadas en recipientes de plástico color ámbar de 500 ml,
un total de 8 muestras puntuales, tomadas en el punto de descarga proveniente de tubería y se tomó
la medición in situ (pH, oxígeno disuelto, °T del agua, conductividad), el cual se encuentra ubicado
antes de la incorporación al cuerpo de agua. El muestreo fue manual y se seleccionaron los puntos
que permiten un fácil acceso, siguiendo la guía para la toma de muestras de agua residual, dictada
por el Ministerio de Medio Ambiente y Agua (IDEAM, 2007) Las muestras fueron almacenadas,
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 38
etiquetas y transportadas al Laboratorio de Aguas de la Universidad Santo Tomás para los
respectivos análisis.
8.2.4 Pretratamiento de la muestra.
Para la conservación de las muestras, les fue adicionado HNO3 para acidificar la muestra a un pH
de 2 y almacenadas a 4°C, de acuerdo con las recomendaciones dictadas por la NTC-ISO 5667-3
para su posterior análisis
8.3 Fase 2. Obtención y análisis de datos
A continuación, se presenta el número de datos que se obtuvieron para cada variable analizada en
cuerpo hídrico (Figura 3) y en vertimientos (Figura 4), para un total de 140 datos obtenidos en la
investigación.
Se obtuvieron 42 resultados en cada época de precipitación en cuerpo hídrico, correspondiente a
las variables evaluadas en medición In situ y Ex situ (Figura 3).
Figura 3.Diseño y número de datos obtenidos In situ y Ex situ en cuerpo hídrico, por Axel Sánchez. &
Yuri Patiño, 2020
Se obtuvieron 56 unidades de respuesta o número de datos, correspondiente a las variables
evaluadas en medición In situ y Ex situ para los puntos de descarga de vertimientos (Figura 4).
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 39
Figura 4. Diseño y número de datos obtenidos In situ y Ex situ en vertimientos, por Axel Sánchez. & Yuri
Patiño, 2020.
8.3.1 Medición In Situ.
8.3.1.1 Análisis de parámetros fisicoquímicos.
En cada uno de los puntos de muestreo tanto en el cuerpo hídrico como en vertimientos, se tomaron
los siguientes parámetros: Conductividad Eléctrica (CE), temperatura (°T), pH y oxígeno disuelto
(OD), en época de precipitación alta y baja en el cuerpo hídrico. Los parámetros se midieron
utilizando el Multiparámetro MultiLine 34 Multi 3630 IDS SET G.
8.3.2 Medición Ex Situ.
8.3.2.1 Análisis de metales pesados.
Para determinar la concentración de metales pesados Plomo, Cromo y Zinc de cada muestra
tomada en el río Ocoa, se seleccionaron 3 métodos (Tabla 5), teniendo en cuenta los reactivos,
equipos y materiales disponibles en el laboratorio de Aguas en la Universidad Santo Tomás,
Campus Aguas Claras, Villavicencio-Meta. La metodología usada fue espectrofotometría UV-VIS
(absorbancia atómica), la cual es una técnica que permite brindar la información de la
concentración de un compuesto en una solución, donde las moléculas absorben la radiación
electromagnética y la cantidad de luz dependiendo de la forma lineal de la concentración.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 40
Tabla 5. Métodos analíticos utilizados para determinar las concentraciones de Pb, Cr y Zn. Parámetros Método
Cromo (Cr) Cromatos MQuantTM
Plomo (Pb) Plomo MQuantTM
Zinc (Zn) Espectrofotométrico
Nota: Métodos analíticos, por Axel Sánchez. & Yuri Patiño, 2020. .
8.3.2.1.1 Cromatos MQuant.
Esta prueba se utiliza para hallar la concentración de Cromo en agua. Primero se estabiliza el pH
entre 1 y 9 de las muestras mediante la adición de NH3 o HNO3.En un tubo de ensayo previamente
seco, se agregó una microcuchara (incorporada por el reactivo) a ras del reactivo Cr-1 y 6 gotas
del reactivo Cr-2 y se agitó vigorosamente para obtener una mezcla homogénea, en seguida se
agregaron 5 ml de la muestra compuesta (temperatura entre 15 y 30°C) con pH nivelado, y se agitó
aproximadamente durante 1 minuto hasta mezclarse totalmente. Seguidamente, se agregaron en
celdas de cuarzo. Finalmente, se llevó al espectrofotómetro, el cual determinó la concentración de
Cr en mg/l.
8.3.2.1.2 Plomo MQuant.
Este método se empleó para determinar la concentración de plomo en agua. El primer paso fue
nivelar entre 3 y 6 el pH de las muestras, seguido a esto, se tomó un tubo de ensayo en donde se
agregaron 0,5 ml del reactivo Pb-1 y 0,5 ml del reactivo Pb-2, agitándolo por 30 segundos,
posteriormente, se agregaron 8 ml de muestra (previamente nivelas de pH), la muestra final debe
tener temperatura entre 10 y 40°C, y se agitó durante 1 minuto para homogenizarlo totalmente.
Finalmente, se agregó un poco de muestra en una celda de cuarzo y se llevó al Espectrofotómetro,
el cual determinó la concentración de Pb en mg/l.
8.3.2.1.3 Espectrofometrico.
Para determinar la concentración de Zinc se utilizaron sachets, y se nivelaron los pH de 6-9.
Seguidamente, se procedió a preparar la solución madre de 1g/L Zn, para ello se tomó un balón
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 41
aforado de 1 L y se agregó 2,085 gr de ZnCl2 y se completó con H2O destilada. Luego se prepararon
varias muestras con diferentes cantidades de solución madre (Tabla 6) y se completó con H2O
destilada, después se llevó al espectrofotómetro, el cual determinó la absorbancia para graficar la
curva de absorbancia.
Tabla 6. Cantidades de solución madre en mg/L. Concentración de Zn (mg/L) Absorbancia
0,25 -0,716
0,5 -0,647
0,75 -0,317
1 -0,431
5 -0,387
10 -0,255
20 0,174
30 0,164
Nota: Métodos utilizado para la determinación de la concentración de Zn, por Axel Sánchez. & Yuri Patiño, 2020
Seguidamente, al tener la curva de absorbancia, se obtuvo la ecuación y =0,027x-0,5294 en la cual
y representa la absorbancia de las muestras; y x representa la concentración de Zinc conocida, por
ende, se despejo la fórmula para determinar cuanta concentración se encontraba en cada punto,
quedando así la formula x= (y+0,5294) /0,027.
Finalmente, se tomó de cada muestra (cuerpo hídrico del río Ocoa y de los vertimientos) 20 ml del
agua se agregó a cada sachet, y se dejó por 20 (de acuerdo con la ficha de la prueba) para que se
disolviera por completo y luego se agitó. Se llevó en celdas de cuarzo al espectrofotómetro el cual
determinó la absorbancia y luego se comparó con la curva patrón de absorbancia construida.
8.3.2.2 Precipitación.
Los datos de precipitación para definir la época de precipitación alta y baja fueron obtenidos de
los datos registrados para el año 2019 por el IDEAM, específicamente de las estaciones Unillanos,
La Libertad y Ojo de agua, con 0 mm de precipitación para los días 2-3 septiembre y entre 4mm y
15,4mm los días 24 y 25 de septiembre del 2019.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 42
8.3.3 Análisis de resultados.
El procesamiento de los datos se realizó mediante gráficas para facilitar el análisis de los
resultados, y así determinar el cumplimiento con la normatividad nacional. El análisis estadístico,
se realizó mediante el software IBM SPSS Statistc 25. Inicialmente, se determinó la normalidad
de los datos mediante la prueba de Shapiro-Wilk, para saber el tipo de datos (paramétricos, no
paramétricos). Mediante la prueba T Student, se determinó la vari1ación entre las variables
teniendo en cuenta la alta y baja precipitación y los puntos de muestreo. Adicionalmente, con el
objeto de establecer la correlación entre las variables, se realizó la matriz de correlación mediante
el coeficiente de correlación de Pearson (No paramétrico) y Pearson (Paramétrico).
8.4 Fase 3. Conclusión y Comparación con normatividad
Se identificaron las concentraciones de metales pesados de las muestras tomadas en el río Ocoa
que sobrepasaron los valores permisibles, mediante la comparación de gráficos y tablas teniendo
en cuenta la normatividad de calidad de agua, Decreto 1594 de 1984 (Art 45), Resolución 2115 de
2007 (Art 5) y OMS. Se consideraron los valores máximos permisibles para consumo humano y
para la preservación de flora y fauna. Así mismo, se determinó si está cumpliendo o incumple con
cada una de las normas.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 43
9. Resultados, análisis de resultados y discusión
9.1 Variación de la concentración de metales pesados y comparación con la normatividad
Cuerpo Hídrico
En la Figura 5, se pueden observar las concentraciones de Plomo en cada punto de muestreo,
teniendo en cuenta la época de precipitación alta y baja según el IDEAM. Se encontró una
variación estadísticamente significativa en las concentraciones de Plomo con respecto a la época
de precipitación (t student p=0,028), donde las concentraciones máximas se presentaron en
condiciones de alta precipitación. Aunque es notoria la variación de los datos de un punto a otro,
no existen diferencias estadísticamente significativas (t student p=0,66). Los puntos más críticos
fueron P6, P2, P3 (alta precipitación) con 1,17 mg/L, 0,54 mg/L, 0,52 mg/L, y P3 (baja
precipitación) con 0,46 mg/L. Esto se puede relacionar con la carga de los vertimientos que son
arrojados allí, cómo es el caso del P3 donde se encontraron dos vertimientos directos con altas
concentraciones de Pb, mezcla de vertimientos domésticos (0,57 mg/L) e industrial (0,99 mg/L) y
en el P6 se encontró un vertimiento agropecuario (1,47 mg/L), teniendo en cuenta que los
vertimientos domésticos arrojaron un alto nivel de concentración que puede ser por las tuberías
antiguas de plomo o actividades de índole industrial en zonas residenciales. Hay que resaltar que
en el lugar había zona de ganadería y porcinos, que contribuye a la contaminación del río, además
llegado a este punto el cuerpo hídrico ha recorrido todo el casco urbano, con el consecuente arrastre
de vertimientos que se arrojan en todo el trayecto.
Además de ello, la alta presencia de este metal puede ser al uso de plaguicidas y fertilizantes, los
cuales son utilizados para los cultivos que se encuentran aledaños al río Ocoa, que ingresan al
cauce por escorrentía superficial. También, por la acumulación de los residuos de combustible
fósil el cual contiene plomo y las descargas de agua de escorrentía de los centros urbanos, ya sean
por el lavado de calles y aceras que contengan aceites, pinturas y combustibles, ocurriendo
principalmente en las precipitaciones altas. De acuerdo con Navarro & Sabater,2014, los niveles
más altos de Plomo en el río se presentaron cerca de las áreas de carreteras.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 44
Así mismo, se comprobó que todos los puntos de muestreo (6) no cumplen con la normatividad
(OMS, Res 2115/07 y Dec 1594/84) y exceden los valores máximos admisibles (0,01 mg/L). Dado
el incumplimiento con la normatividad, las altas concentraciones de Plomo representan un riesgo
para el consumo humano y para la preservación de la flora y fauna.
Figura 5. Concentración de plomo y comparación con normatividad, por Axel Sánchez. & Yuri Patiño,
2020
Con respecto al Cromo, no se encontró una diferencia estadísticamente significativa en sus
concentraciones con respecto a la época de precipitación (t student p=0,000005), así mimo, las
concentraciones máximas se presentaron en condiciones de precipitación alta, donde el punto P3
presentó la concentración máxima (0,88 mg/L), mientras que en precipitación baja fue de 0,13
mg/L. Considerando lo anterior, se puede deducir que los vertimientos ayudan a generar aumento
en las concentraciones de este punto, donde se encontraron dos vertimientos directos V31
(doméstico) con 0,15 mg/L el cual no sobrepasa los límites permisibles pero el V32 (industrial)
con 0,69 mg/L no cumple y si está afectando al río (Figura 6).Además en altas precipitaciones,
aumenta la escorrentía (aceras, calles, cultivos, entre otros), si bien, no aumenta los vertimientos,
pero si puede aumentar la propagación de los metales pesados en el cuerpo hídrico lo cual puede
favorecer su detección.
Aunque es visible la variación de los datos, no existen diferencias estadísticamente significativas
entre los puntos de muestreo (t student p=0,935). Adicionalmente, mediante la comparación con
la normatividad se determinó que las concentraciones de Cromo en el río Ocoa pueden afectar la
0,52
0,28
0,54
0,18
0,51 0,460,39
0,290,41
0,22
1,17
0,15
00,140,280,420,56
0,70,840,981,12
Alta Baja Alta Baja Alta Baja Alta Baja Alta Baja Alta Baja
P1 P2 P3 P4 P5 P6
Co
nce
ntr
ació
n (
mg/
L)
Puntos de muestreos (precipitaciones altas y bajas)
Pb Consumo Humano (2115/07, OMS) Preservacion de flora y fauna (Dec. 1594/84)
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 45
preservación de la flora y fauna debido a que exceden el valor permisible, al igual que para el
consumo humano.
La presencia de este metal puede originarse en las industrias productoras de vidrios ya que el polvo
de cromo se utiliza para la fabricación de vidrio verdes, también, empresas dedicada a la reparación
de motores diésel y otra a la fabricación de fertilizantes foliares, de inyección y coadyuvantes
orgánicos, las cuales pueden generar aguas residuales y así estar aportando a la contaminación de
este río no solo con el metal Cromo sino también a Plomo y Zinc.
Figura 6.Concentracion de Cromo y comparación con normatividad, por Axel Sánchez. & Yuri Patiño,
2020.
En cuanto al Zinc, se encontró que de acuerdo con la época de precipitación existen diferencias
estadísticamente significativas (t student p=0,001), donde las máximas concentraciones de Zinc
ocurrieron en condiciones de alta precipitación (Figura 7). Considerando los diferentes puntos de
muestreo, se observaron ciertas variaciones, pero que no son estadísticamente significativas (t
student p=0,18). De acuerdo con las condiciones de precipitación, las máximas concentraciones
en alta precipitación se dieron en el punto P4 y P5 (19 mg/L) y en baja precipitación en el punto
P2 (4 mg/L). Mediante la comparación con el Decreto 1594/84 las concentraciones de Zinc para
cada uno de los puntos del río Ocoa afectan la preservación de la flora y fauna, mientras que los
puntos P1, P3, P4, P5 en baja precipitación no exceden el valor máximo permisible establecido en
la Resolución 2115/07 y OMS para consumo humano.
0,62
0,07
0,74
0,07
0,88
0,13
0,41
0,09
0,63
0,06
0,64
0,12
00,10,20,30,40,50,60,70,80,9
Alta Baja Alta Baja Alta Baja Alta Baja Alta Baja Alta Baja
P1 P2 P3 P4 P5 P6
Co
nce
ntr
ació
n
Puntos de muestreos (precipitaciones altas y bajas
Cr Consumo Humano (2115/07, OMS) Preservacion de flora y fauna (Dec. 1594/84)
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 46
Figura 7.Concentración de Zinc y comparación con normatividad, por Axel Sánchez. & Yuri Patiño, 2020.
En la Tabla 7, se puede observar que el Plomo no está cumpliendo con lo estipulado en la
Resolución 2115 del 2007, ni en la OMS, ni el Decreto 1594 del 84. Lo que indica una
contaminación no natural de este metal en el río. Aunque actualmente en las nuevas construcciones
se utilizan tuberías de plástico, pueden existir cañerías de plomo de construcciones antiguas
pudiéndose desprender pequeñas partículas de plomo generando contaminación en el agua (
Romero Ledezma, 2009). El plomo es un metal no biodegradable, es un componente tóxico del
agua y nunca desaparece, además se acumula, lo cual puede llegar a envenenar o enfermar a niños
y adultos, ocasionando afectación del riñón, dolor de huesos y corazón, presión arterial alta entre
otras, de acuerdo a (Gavilanez García & Puño Lecarnaque, 2016).
Tabla 7. Cumple o no cumple el Plomo, con la Resolución 2115 del 2007, OMS y el Decreto 1594
del 84.
Punto
Época
Pb (mg/l)
Consumo
Humano
Resolución 2115
del 2007 y OMS)
Preservación
Flora y fauna
Decreto 1594
del 84
Nivel de excedencia
de la Res. 2115 del
2007, OMS y
Decreto 1594 del 84
(%)
P1 Precipitación alta NO CUMPLE NO CUMPLE 5100
P1 Precipitación baja NO CUMPLE NO CUMPLE 2700
P2 Precipitación alta NO CUMPLE NO CUMPLE 5300
P2 Precipitación baja NO CUMPLE NO CUMPLE 1700
11
0,65
16,4
4
15,2
0,61
19
0,55
19
0,75
18
15,2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Alta Baja Alta Baja Alta Baja Alta Baja Alta Baja Alta Baja
P1 P2 P3 P4 P5 P6
Co
nce
ntr
ació
n (
mg/
L)
Puntos de muestreos (precipitaciones altas y bajas
Zn Consumo Humano (2115/07, OMS) Preservacion de flora y fauna (Dec. 1594/84)
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 47
Tabla 7 Continuación
P3 Precipitación alta NO CUMPLE NO CUMPLE 5000
P3 Precipitación baja NO CUMPLE NO CUMPLE 4500
P4 Precipitación alta NO CUMPLE NO CUMPLE 3800
P4 Precipitación baja NO CUMPLE NO CUMPLE 2800
P5 Precipitación alta NO CUMPLE NO CUMPLE 4000
P5 Precipitación baja NO CUMPLE NO CUMPLE 2100
P6 Precipitación alta NO CUMPLE NO CUMPLE 11600
P6 Precipitación baja NO CUMPLE NO CUMPLE 1400
Nota: De acuerdo a la Resolución 2115 del 2007, OMS y el Decreto 1594 del 84, se determina si Cumple o no cumple
el Plomo, por Axel Sánchez. & Yuri Patiño, 2020.
En la Tabla 8, se evidencia que la calidad del recurso hídrico del río Ocoa se encuentra en
condiciones negativas con respecto a las altas concentraciones de Cromo, tanto para el uso de
consumo humano, como para la preservación de la flora y fauna, ya que ninguno de los puntos de
muestreo de precipitación baja y alta está cumpliendo con lo establecido en la OMS, el Dec.
1594/84 y la resolución 2115/07, esto puede ser ocasionado por las empresas fabricantes de
fertilizantes foliares, de inyección y coadyuvantes orgánicos, que se encuentran aledañas al río,
además de las escorrentías que se puedan generar (ver tabla 11 y numeral 9.2 Identificar fuentes
de origen antrópico).Al ser consumida el agua que contiene Cr genera intoxicación manifestándose
con lesiones renales, gastrointestinales, del riñón, del hígado y la médula ósea entre otras; en el
ecosistema acuático este metal es lo suficientemente estable para transportarse en el agua,
afectando a los peces especialmente los que viven en el fondo (Chávez Porras, 2010)
Tabla 8.Cumple o no cumple el Cromo, con la Resolución 2115 del 2007, OMS y el Decreto 1594
del 84.
Punto
Época Cr (mg/l)
Excedencia (%)
Resolución
2115 del 2007 y
OMS
Excedencia (%)
Preservación
Flora y fauna
Consumo
Humano
Preservación
Flora y fauna
P1 Precipitación alta NO
CUMPLE
NO CUMPLE 1140 6100
P1 Precipitación baja NO
CUMPLE
NO CUMPLE 40 600
P2 Precipitación alta NO
CUMPLE
NO CUMPLE 1380 7300
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 48
Tabla 8 Continuación
P2 Precipitación baja NO
CUMPLE
NO CUMPLE 40 600
P3 Precipitación alta NO
CUMPLE
NO CUMPLE 1660 8700
P3 Precipitación baja NO
CUMPLE
NO CUMPLE 160 1200
P4 Precipitación alta NO
CUMPLE
NO CUMPLE 720 4000
P4 Precipitación baja NO
CUMPLE
NO CUMPLE 80 800
P5 Precipitación alta NO
CUMPLE
NO CUMPLE 1160 6200
P5 Precipitación baja NO
CUMPLE
NO CUMPLE 10 500
P6 Precipitación alta NO
CUMPLE
NO CUMPLE 1180 6300
P6 Precipitación baja NO
CUMPLE
NO CUMPLE 140 1100
Nota: De acuerdo a la Resolución 2115 del 2007, OMS y el Decreto 1594 del 84, se determina si Cumple o no cumple
el Cromo, por Axel Sánchez. & Yuri Patiño, 2020.
La Tabla 9 muestra la cantidad de puntos de muestreos que cumplen con la normatividad revisada
con relación al Zinc. Para el ámbito de preservación de flora y fauna, se observa que ninguno de
los puntos de muestreo cumple con lo establecido en el Dec. 1594/84. Por otra parte, para el sector
de consumo humano, se observa que los únicos puntos (precipitación baja) que cumplen con la
resolución 2115/07 y la OMS son, P1, P3, P4, P5. Por ende, se puede deducir que en el muestreo
con precipitaciones bajas el 66,66% de los puntos cumplen con la norma revisada y en el muestreo
con precipitaciones altas no hay ningún punto que cumpla con ello, debido a la lluvia ácida, la
escorrentía (agricultura, calles, aceras), si bien, no aumenta los vertimientos, si aumenta la
propagación de los metales pesados en el cuerpo hídrico lo cual puede favorecer su detección. Por
consiguiente el río Ocoa se encuentra contaminando por el Zinc, posiblemente por las industrias
cercanas al río (ver tabla 11 y numeral 9.2 Identificar fuentes de origen antrópico), como se sabe
la industria utiliza este metal (Zinc) alguna de sus actividades como por ejemplo el trabajo con
motores diésel que se da aledaño a la zona de estudio, o también por cañerías que fueron revestidas
con zinc para evitar la corrosión y que por ende, el agua se ve contaminada por pequeñas partículas
de zinc debido al arrastre que se genera en estas, cabe resaltar que el zinc se encuentra de forma
natural, pero en pequeñas cantidades lo cual es nutritivo y necesario para todos los animales, pero
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 49
si se habla de grandes cantidades ya sería toxico tanto para la salud humana, como para los
animales y el medio ambiente (ATSDR, 2005).
Las altas concentraciones de Zinc son el resultado del aporte de vertimientos con concentraciones
hasta 30 mg/L de origen doméstico y agropecuario. Sin embargo, lo que llamó la atención fue la
elevada concentración de Zinc en el punto P6, que indica la existencia de fuentes puntuales
importantes de contaminación (vertimiento de actividad agropecuaria), donde el Zinc es usado en
aviares y como desinfectantes para bovinos (Steinfeld, y otros, 2009) Así mismo, factores externos
como la acumulación de productos farmacéuticos (bloqueadores del sol, desodorantes, cremas,
shampoo, etc.), así como llantas de vehículos (ATSDR, 2005) podrían aportar Zinc al cuerpo
hídrico.
Tabla 9. Cumplimiento y nivel de excedencia Zinc, con la Resolución 2115 del 2007, OMS y el
Decreto 1594 del 84.
Punto
Época Zn (mg/l)
Consumo
Humano
(Resolución
2115 del 2007 y
OMS)
Preservación
Flora y fauna
(Decreto 1594
del 84)
Excedencia (%)
Resolución 2115
del 2007 y OMS
Excedencia (%)
Decreto 1594 del
84
P1 Precipitación alta NO CUMPLE NO CUMPLE 266 110000
P1 Precipitación baja CUMPLE NO CUMPLE - 6400
P2 Precipitación alta NO CUMPLE NO CUMPLE 446 163900
P2 Precipitación baja NO CUMPLE NO CUMPLE 33 39900
P3 Precipitación alta NO CUMPLE NO CUMPLE 406 151900
P3 Precipitación baja CUMPLE NO CUMPLE - 6000
P4 Precipitación alta NO CUMPLE NO CUMPLE 533 189900
P4 Precipitación baja CUMPLE NO CUMPLE - 5400
P5 Precipitación alta NO CUMPLE NO CUMPLE 533 189900
P5 Precipitación baja CUMPLE NO CUMPLE - 7400
P6 Precipitación alta NO CUMPLE NO CUMPLE 500 179900
P6 Precipitación baja NO CUMPLE NO CUMPLE 406 151900
Nota: De acuerdo a la Resolución 2115 del 2007, OMS y el Decreto 1594 del 84, se determina si Cumple o no cumple
el Zinc, por Axel Sánchez. & Yuri Patiño, 2020.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 50
Vertimientos
En cuanto a los vertimientos se pudo determinar que existen diferencias estadísticamente
significativas en la totalidad de variables analizadas (´parámetros fisicoquímicos y metales
pesados), esto puede deberse a que cada vertimiento es único y sus características dependen del
tipo de vertimiento y actividades que se desarrollan (Laino Guanes, y otros, 2015). La
concentración de metales pesados presentó una variación significativa a lo largo del río Ocoa, por
lo que es posible que se atribuya al aporte de metales pesados por la descarga de vertimientos
puntuales.
En la Figura 8, se puede observar la concentración de Plomo en cada uno de los puntos de descarga
de vertimientos seleccionados sobre el tramo del río Ocoa, los resultados muestran que existen
diferencias estadísticamente significativas (t student p=0,006) entre los puntos. El punto V6 y V4
presentaron las máximas concentraciones con 1,47mg/L y 1,33 mg/L respectivamente.
Adicionalmente, sólo los puntos V1, V2 y V5 cumplen con el valor máximo permisible para
descarga de vertimientos.
Figura 8.Concentracion de Plomo y comparación con la Resolución 631 del 2015,por Axel Sánchez. &
Yuri Patiño, 2020.
En la Figura 9, se puede observar la concentración de Cromo en cada uno de los puntos de descarga
de vertimientos seleccionados sobre el tramo del río Ocoa, los resultados muestran un
comportamiento variable, presentando diferencias estadísticamente significativas (t student
p=0,021) entre los puntos. El punto V4 (Agropecuario) y V6 (Agropecuario) presentaron las
máximas concentraciones con 1,33 mg/L y 0,81 mg/L respectivamente, esto puede estar
00,140,280,420,56
0,70,840,981,12
V1 V2 V3 V32 V4 V5 V52 V6
Co
nce
ntr
ació
n (
mg/
L)
Vertimientos
Pb Res.631 del 2015
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 51
relacionado a que se utiliza la levadura alta en Cromo para la ganancia de peso de novillos (Barajas
Cruz, 2018). Adicionalmente, los puntos V1, V2, V3 y V5 cumplen con el valor máximo
permisible para descarga de vertimientos.
Figura 9.Concentracion de Cromo y comparación con la resolución 631 del 2015, por Axel Sánchez. &
Yuri Patiño, 2020.
En las Figuras 8 y 9, las concentraciones de estos metales pesados (Plomo y Cromo) los que
contribuyen al aumento son las actividades antrópicas como lo es la influencia de vertimientos
agropecuario, donde la presente investigación reportó la mayor concentración en punto P4, donde
posiblemente el sistema de alcantarillado puede contener tuberías plomadas que podrían
desprender pequeñas partículas ( Romero Ledezma, 2009) sumado a la acumulación de residuos
de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE) sobre la rivera del cauce. Sin embargo, el mayor
aporte de Plomo y Cromo fue en vertimientos de actividades agropecuarias (Acosta & Montilla
Peña, 2011) que se le puede atribuir al uso de agroquímicos. Es evidente que a partir del punto P4,
la concentración de Plomo en el cuerpo hídrico empezó a disminuir a pesar de que el aporte de
Plomo en vertimientos aumentó, este fenómeno puede deberse a las características fisicoquímicas
(disponibilidad de metales pesados) o a la velocidad del río donde la mayor parte de los metales
pesados se sedimentan (ATSDR, 2005b; Trujillo, 2014), aunque no se halló una correlación que
demuestre lo anterior.
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
V1 V2 V3 V32 V4 V5 V52 V6
Co
nce
ntr
ació
n (
mg/
L)
Vertimientos
Cr Res.631 del 2015
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 52
En la Figura 10, se puede observar la concentración de Zinc en cada uno de los puntos de descarga
de vertimientos seleccionados sobre el tramo del río Ocoa, los resultados muestran que existen
diferencias estadísticamente significativas (t student p=0,00005) entre los puntos de muestreo,
donde el punto V3 presentó la máxima concentración con 30 mg/L.
Cabe resaltar que los puntos tienen relación con los vertimientos como el caso de P4 en el cual se
encontró un vertimiento agropecuario (19 mg/L) además de percibirse diversos residuos sólidos a
las orillas del río, aunque solo se pudo tomar muestra de un solo vertimiento, al frente del río se
encontraban algunas casas con tuberías que iban directo al río (no fue posible tomar muestras de
estas por la profundidad del río). Además, la presencia de este metal se debe al uso de los
fertilizantes y plaguicidas del suelo en las zonas cercanas al cauce, el cual pasa al río por
escorrentía superficial en época de lluvias o por las aguas de riego, por otro lado, este Zinc puede
ingresar por la precipitación atmosférica o por quemas de desechos sólidos en los lotes cercanos
al río Ocoa.
Figura 10.Concentracion de Zinc y comparación con la resolución 631 del 2015, por Axel Sánchez. & Yuri
Patiño, 2020.
En la Tabla 10, se puede observar los puntos de vertimientos y su cumplimiento con respecto a las
concentraciones de los metales pesados (Pb, Cr y Zn), para la Resolución 631 del 2015, la cual
compete a los vertimientos en cuerpos hídricos. En los vertimientos 1 y 2 en Plomo y 1, 2, y 3
Cromo cumple con lo establecido de la Resolución 631 del 2015 la cual dice que no se debe
sobrepasar el límite máximo permisible de 0,5 mg/L, ya que para Pb en el V1 fue de 0,24 y V2 de
0,1, y Cr en el V1 de 0,09 ,V2 de 0,06 y V3 de 0,15. Al ver estos resultados se dice que estos
vertimientos no están afectando los componentes del río, esto puede ser porque no eran
vertimientos industriales o las tuberías no eran de Plomo u otras actividades que alteran estos
0
10
20
30
40
V1 V2 V3 V32 V4 V5 V52 V6Co
nce
ntr
ació
n (
mg/
L)
vertimientos
Zn Res.631 del 2015
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 53
metales. Además, Pb y Cr en el V5 también cumple con lo establecido de la norma. Mientras que
el metal pesado Zn sobrepasa el límite máximo permisible de la Resolución. La descarga de los
vertimientos, de acuerdo con la norma excedieron el 100%, 50% y 62,5% de las concentraciones
de Zinc, Cromo y Plomo respectivamente.
Tabla 10.Cumplimiento o no de los metales pesados (Pb, Cr y Zinc) con la resolución 631 del
2015. Pb (mg/l) Cr (mg/l) Zn (mg/l) Pb (mg/l) Cr (mg/l) Zn (mg/l)
Punto Res.631 del 2015 Res.631 del 2015 Res.631 del
2015
Excedencia (%) Excedencia (%) Excedencia (%)
V1 CUMPLE CUMPLE NO
CUMPLE - - 486.66
V2 CUMPLE CUMPLE NO CUMPLE
- - 466.66
V3 NO CUMPLE CUMPLE NO CUMPLE
14 - 900
V32 NO CUMPLE NO CUMPLE NO CUMPLE
98 38 533.33
V4 NO CUMPLE NO CUMPLE NO
CUMPLE
166 166 533.33
V5 CUMPLE CUMPLE NO
CUMPLE
- - 403.33
V52 NO CUMPLE NO CUMPLE NO CUMPLE
152 52 420
V6 NO CUMPLE NO CUMPLE NO CUMPLE
194 62 340
Nota: De acuerdo a la resolución 631 del 2015 se determina su cumplimiento y excedencia de los metales pesados
(Pb, Cr y Zn), por Axel Sánchez. & Yuri Patiño, 2020.
Los resultados obtenidos permitieron determinar la presencia de metales pesados sobre un tramo
seleccionado del río Ocoa y sobre vertimientos puntuales cercanos. De acuerdo con la época de
precipitación se presentó una variación en el aporte de metales pesados sobre el cauce, relación
descrita por (Trujillo Gonzáles, 2014), pero no se encontró una variación significativa de acuerdo
con los puntos de muestreo que podría deberse a la metodología seleccionada.
En resumen, el río Ocoa presenta un alto grado de contaminación por Plomo y Cromo, pero en
Zinc, solo en los P1, P3, P4 y P5 si la precipitación es baja, este último este último se puede
acumular en los peces, provocando que se biomagnifique en la cadena trófica, por tanto, la
acumulación de metales pesados en el río Ocoa, representa un riesgo para la preservación de la
flora y fauna como para el consumo humano.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 54
En el 2018 un estudio en el río Ocoa mostró valores inferiores en comparación al presente estudio
(Babativa Pulido & Caicedo Molina, 2018), lo cual puede deberse a un aumento en la actividad
industrial, doméstica y agrícola (Faro de Vigo, 2017), pues el crecimiento económico (industrial,
agricultura, ganadería, etc.) de la región Orinoquia se tiene proyectado en un crecimiento anual del
1,04% del año 2017 al 2021 (Delgado & Peréz, 2018)
9.2 Identificar fuentes de origen antrópico
Para la identificación de las fuentes de origen antrópico (vertimientos) fue fundamental realizar el
reconocimiento de todos los seis puntos de muestreo (Tabla 11), en cual se identificaron 8 fuentes
de origen antrópico.
Tabla 11. Tipo de vertimientos de los muestreos con sus respectivas características Puntos N°
Vertimiento
Tipo de vertimiento Características de los Vertimientos
P1
V1
-Puntual (Aguas
residuales de piscinas
públicas)
Establecimiento público destinado a la
recreación.
Vertimiento mediante tubería (media
pulgada) de PVC directamente al curso
hídrico, con diversas sustancias como
clorox, detergentes, etc.
P2
V2
-Puntual (Alcantarillado
del Barrio Porfía)
Vertimiento mediante tubería (3 pulgadas)
de concreto directo al curso hídrico que
contiene todo tipo de residuos domésticos e
industriales
P3
V3_1
- Puntual (Vertimiento
domestico)
Vertimiento mediante tubería (media
pulgada) de PVC directamente al curso
hídrico
V3_2
-Puntual (Alcantarillado
del Barrio Guatapé)
Vertimiento mediante tubería (una pulgada)
de concreto directo al curso hídrico que
contiene todo tipo de residuos domésticos e
industriales
P4
V4
- No Puntual
(Agropecuario)
Vertimiento agua residual debido a la
crianza de animales campestres
P5
V5_1
-Puntual (Alcantarillado
de Villavicencio)
Vertimiento mediante (2 pulgadas) de
concreto directo al curso hídrico que
contiene todo tipo de residuos domésticos e
industriales
V5_2
-Puntual (Parqueadero y
Lavaderos de vehículos)
Vertimiento mediante tubería (una pulgada
de concreto directo al curso hídrico que
contiene todo tipo de grasas y aceites.
P6
V6
-No Puntual
(Agropecuario)
Vertimiento por desagüe de agua residual
debido al sostenimiento de animales. Nota: Descripción de los vertimientos, por Axel Sánchez. & Yuri Patiño, 2020.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 55
Teniendo en cuenta los vertimientos puntuales y no puntuales que se tienen en cuenta para el
estudio, también ha habido otras empresas e Industrias que no se han podido analizar (debido a su
seguridad privada), que quizás puedan tener un impacto negativo de contaminación al cuerpo
hídrico (río Ocoa) que son:
Por un lado, desde el punto de muestreo 1 al punto de muestreo 2 se pueden observar 5 empresas
e industrias, en donde se encuentran algunas dedicadas a la producción de margarinas vegetales
para panadería que funcionan con maquinaria que es generadora de aguas residuales con posible
inclusión de grasas, colorantes y sales minerales que pueden aportar a la posible contaminación
por medio de metales pesados en el río Ocoa. Empresas que se dedican a los productos del petróleo
y gas natural que puede tener aguas residuales relacionados con los derivados de estos productos.
Otras empresas se encargan de la producción de aceite y producción de diversos tipos de vidrios.
En el tramo que comprende del punto 2 al punto 3 de muestreo se identifica una empresa dedicada
a la reparación de motores diésel, en donde se pueden generar aguas residuales que contengan
cantidades de metales pesados. La empresa identificada entre el punto 3 y punto 4 de muestreo
dedicada a la reparación de automóviles, con posible generación de aguas residuales que contengan
cantidades de metales pesados. Para finalizar dentro del tramo comprendido por el punto 4 y punto
5 del muestreo, hay empresas encargadas de la fabricación de fertilizantes foliares, de inyección y
coadyuvantes orgánicos, y generación de productos nutrigénicos.
9.3 Variación de parámetros fisicoquímicos y comparación con la normatividad
Cuerpo Hídrico
Los parámetros fisicoquímicos pH, CE, °T y OD tabulados en la Tabla 12 pueden indicar una
primera valoración del estado del cuerpo hídrico del tramo seleccionado en el río Ocoa sobre los
6 puntos de muestreo, teniendo en cuenta la época de precipitación (alta y baja), los cuales fueron
comparados de acuerdo a los valores permisible para consumo humano (Resolución 2115/07) y
para la preservación de flora y fauna (Decreto 1594/84), cabe resaltar que la OMS no estipula
valores para parámetros fisicoquímicos.
Por un lado, los valores obtenidos de pH ( Tabla 12) presentaron un comportamiento ascendente
en condiciones de alta precipitación y un comportamiento variable en condiciones de baja
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 56
precipitación en los 6 puntos de muestro por lo que se determinó que existen diferencias
significativas de acuerdo a los puntos de muestreo (t student p=0,024), también es notable que
hubo mayor pH en precipitación alta, excepto en el punto P4; sin embargo, no se encontraron
diferencias estadísticamente significativas de acuerdo a la época (t student p=0,484). Además, en
precipitación baja se reportaron valores de pH entre ácido (P1, P2, P3), neutro (P5, P6) y alcalino
(P4), por lo que la acidez se atribuye a los vertimientos, principalmente de uso recreativo
(piscinas). Por otro lado, la disponibilidad o solubilidad de metales pesados se le asocia al pH
(Combariza, 2009) siendo más soluble en pH ácidos, evidentemente en pH 7-7,3 se presentó menor
concentración de Plomo y Cromo por lo que justifica lo anterior.
Adicionalmente, según la Resolución 21115/07 el valor admisible de pH para consumo humano
debe estar comprendido entre 6,5 – 9,0 por lo tanto, el punto P1 (precipitación alta) y los puntos
P1, P2 y P3 no cumplen con lo establecido, mientras para la preservación de flora y fauna, se
cumple con lo dispuesto en el Decreto 1594/94 (VP= 4,5 – 9,0).
Según el Plan de Ordenamiento del Recurso Hídrico planteado por (Cormacarena (2011)) y la
Resolución 2115/07 los valores óptimos de conductividad eléctrica para consumo humano no
sobrepasan los 1000 µs/cm, por lo tanto, los valores obtenidos (Tabla 12) están dentro de las
condiciones normales. En condiciones de baja precipitación la conductividad presentó un
comportamiento variable y en condiciones de alta precipitación un comportamiento ascendente,
puede ser por el arrastre de sólidos aumentando las concentraciones de metales pesados. Los
valores máximos de CE se presentaron en condiciones de alta precipitación a excepción de los
puntos P1 y P2, debido al aumento en la remoción de sedimentos las cuales descargan iones en las
aguas aumentando la conductividad (Fernando Garcés Giraldo & Lucía Hernández Ángel, 2004),
sin embargo, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas según la época (t student
p=0,154) y puntos de muestreo (t student p=0,526).
Los valores de OD, en precipitación baja señalan que se encuentra dentro del rango de bajo impacto
para la calidad del recurso hídrico (Posada , Roldán, & Ramírez, 2000), sin embargo, se observó
una disminución a partir del punto P4, debido al aumento de contaminación por los vertimientos
(Montalvo, y otros, 2008) donde el valor de OD más alto se presentó en el punto P1 el cual se
encuentra menos contaminado. En precipitación alta presentó un comportamiento variable, pero
no se encontraron diferencias estadísticamente significativas de acuerdo con la época de
precipitación (t student p=0,400) y puntos de muestreo (t student p=0,523). Se comprobó que los
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 57
valores de OD (Tabla 12) en cada uno de los puntos, no cumplen con el límite permisible (OD=4,0)
para la presentación de flora y fauna según el Decreto 1594/84; y para consumo humano este
parámetro no aplica.
La temperatura del agua (Tabla 12) se encontró en un rango entre 24,4 °C y 27,2 °C, donde no se
presentaron diferencias estadísticamente significativas de acuerdo con la época (t student p=0,459)
y puntos de muestreo (t student p=0,258). Para este caso, no fue posible hacer la comparación con
la normatividad debido a que para consumo humano y para la preservación de la flora y fauna no
se tiene en cuenta un valor permisible.
Adicionalmente, en precipitación baja, aunque no se encontró una correlación significativa con la
°T, según Bates (2008) citado por (Montalvo, y otros, 2008)los incrementos de temperatura en el
agua reducen el contenido de OD, comportamiento que justifica los resultados. Además, se
observó un aumento en la temperatura en la cuenca media, que se le atribuye a la altitud y la
presencia de vegetación, mientras que la variación de la conductividad puede deberse a la descarga
de vertimientos que aportan materia orgánica ocasionando un aumento en la conductividad
(Chaves Córdoba & Jaramillo Robledo, 1998).Mientras que en precipitación alta, , la temperatura
y el oxígeno disuelto no se presentaron un comportamiento claro por la influencia de la
precipitación, sin embargo, la variación de la temperatura podría alterar el crecimiento y
metabolismo de la vida acuática.
Tabla 12.Valores de los parámetros fisicoquímicos del río Ocoa.
Punto Tipo de muestreo pH C.E. (µS/cm) T (°C) OD (mg/l)
P1 Precipitación alta 5,1 57,7 24,4 7,99
Precipitación baja 4,58 70,8 24,6 7,82
P2 Precipitación alta 6,6 55,7 27,1 7,57
Precipitación baja 6,21 67,1 27,1 7,17
P3 Precipitación alta 7,3 70,9 27,2 7,6
Precipitación baja 6,26 50,5 27,2 7,61
P4 Precipitación alta 7,1 83,4 26,8 7,4
Precipitación baja 7,5 68,3 26,4 7,58
P5 Precipitación alta 7,06 96,5 25,8 7,02
Precipitación baja 6,75 69,5 25,1 7,52
P6 Precipitación alta 7,2 100,1 27,2 8,05
Precipitación baja 6,77 60,3 25,1 6,77
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 58
Tabla 12 Continuación
VP Consumo Humano1 6,5 1000 N/A N/A
Preservación de flora y fauna2 4,5 N/A N/A 4,0
Nota: Valores obtenidos de los parámetros fisicoquímicos en cuerpo hídrico en cada uno de los puntos de muestreo,
teniendo en cuenta las precipitaciones bajas y altas. pH: Potencial de hidrógeno; O.D: Oxígeno Disuelto; C.E:
Conductividad Eléctrica; °T: Temperatura. VP: Valores Permisibles de la normatividad colombiana. N/A: No aplica.
por Axel Sánchez. & Yuri Patiño, 2020.
Los parámetros fisicoquímicos deben cumplir con los valores admisibles presentados en el Decreto
1594/84 para la descarga de vertimientos de tal manera que no afecte la calidad del agua o la
preservación de la flora y fauna. Los resultados mostraron que todos los vertimientos cumplen con
el valor de pH, excepto el vertimiento V1 y todos se encuentran dentro de la temperatura
establecida por el Decreto (Tabla 13).
Tabla 13. Valores de los parámetros fisicoquímicos en vertimientos.
Vertimientos Ph C.E. (µS/cm) T (°C) OD (mg/l)
V1 4,92 19,8 25,4 8,34
V2 6,13 134,1 27,1 6,08
V3 6,77 236 27,6 5,31
V32 7,12 521 26,6 2,72
V4 7,20 100,2 26,8 2,52
V5 7,35 103,6 28,3 7,5
V52 7,3 101,3 26,9 2,54
V6 6,69 77,5 26,7 1,76
VP 5,0 – 9,0 N/A <40 N/A
Nota: Valores obtenidos de los parámetros fisicoquímicos en vertimientos en cada uno de los puntos de muestreo.
pH: Potencial de hidrógeno; O.D: Oxígeno Disuelto; C.E.: Conductividad Eléctrica; °T: Temperatura. VP: Valores
Permisibles de la normatividad colombiana (Dec. 1595/84). N/A: No aplica, por Axel Sánchez. & Yuri Patiño, 2020
9.4 Correlaciones
Se determinó mediante la prueba de Shapiro Wilk que las variables evaluadas presentaron un
comportamiento normal, es decir presentaron una significancia >0,05. Por lo tanto, se seleccionó
estadística paramétrica como el índice de Pearson el cual mostró las siguientes correlaciones:
1Resolución 2115/07 2Decreto 1594/84. Art. 45
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 59
En el cuerpo hídrico de acuerdo a la matriz, se presentaron correlaciones positivas significativas
(Tabla 14), donde el pH se relaciona con los 6 puntos de muestreo, además los metales pesados
Pb, Cr y Zn se correlacionan con la época de precipitación (alta y baja), esto quiere decir que a
medida que aumentan las precipitaciones van aumentando los metales pesados (Pb, Cr y Zn), de
igual manera a medida que va aumentando los puntos el pH va aumentando.
En época de precipitación se encontró una variación de los metales pesados (Pb, Cr y Zn), donde
las mayores concentraciones se presentaron en precipitación alta, que coincide con los resultados
de Sotero & Alva (2013), evaluado en el río Nanay, este fenómeno puede deberse a sedimentos
acumulados en las vías que contienen metales pesados generados por el uso de combustible,
lubricantes y grasas, o partículas en suspensión generadas por el tráfico vehicular (Zafra Mejía,
Santamaría Galindo, & Torres Galindo, 2015), la combustión de gas natural y petróleo (ATSDR,
2005b; Navarro & Sabater, 2004), que por acción de la lluvia y la escorrentía superficial llegan al
río Ocoa, acumulando metales pesados. Por lo tanto, dichas actividades actúan como fuentes
secundarias de contaminación sobre el río Ocoa, siendo fuentes primarias los vertimientos directos.
Igualmente, la acción de la lluvia desencadena turbulencia sobre el río Ocoa ocasionando la re-
suspensión de metales pesados que en condiciones de flujo laminar se sedimentan (Trujillo
Gonzáles, 2014)
Aunque no se encontraron diferencias estadísticamente significativas en el pH de acuerdo a la
época de precipitación, se presentó un aumento en época de precipitación alta que puede deberse
al arrastre de elementos ácidos que contienen los suelos Oxisoles o por la misma acidez de la lluvia
que lleva disuelto CO2 obtenido de emisiones atmosféricas (Fernando Garcés Giraldo & Lucía
Hernández Ángel, 2004).
Tabla 14.Correlación de los 6 puntos de muestreo con la época de precipitación. Puntos de Muestreo
Época (Precipitación alta y baja)
Puntos de muestreo 1
Época (Precipitación alta y baja) 0,000 1 Ph ,729** 0,224
C.E. (µs/cm) 0,527 0,439
°T (°C) 0,125 0,237
OD (mg/l) -0,391 0,268
Pb (mg/l) 0,192 ,631*
Cr (mg/l) -0,042 ,941**
Zn (mg/l) 0,348 ,833**
Nota: Matriz de correlación de Pearson (+) Correlación positiva. (–) Correlación negativa. *Correlación
significativa. pH: Potencial de Hidrógeno, Pb: Plomo, Cr: Cromo, Zn: Zinc. Adaptado de software IBM Stadistics.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 60
En el cuerpo hídrico en precipitación baja se presentaron correlaciones negativas significativas
como lo es el caso de la Conductividad eléctrica (CE) con Cr, OD con Zn (Tabla 15). Ya que en
precipitación baja es normal que tenga una incidencia directa sobre una mayor conductividad
eléctrica, debido a que se presenta un menor volumen de agua en la cuenca y por tanto las sales
(representadas por la medición de la conductividad) se concentran más en el agua, obteniéndose
una correlación negativa significativa con el Cromo (Cr), teniendo en cuenta que este tiene un
origen antrópico y la fuente continua haciendo aportes, aunque con un menor caudal de la cuenca
y por tanto se presenta una mayor concentración en el agua. Con respecto a la correlación negativa
del Zinc (Zn) y el OD, se puede deber ser a una mayor actividad de las algas, por ser un cuerpo de
agua en donde llega gran cantidad de aguas residuales domésticas que conllevan a un incremento
de las algas y a su vez un mayor oxígeno disuelto por la gran cantidad de fotosíntesis (Ramirez
Gonzales, 1998).
Tabla 15.Correlación de los parámetros fisicoquímicos y los metales pesados (Pb, Cr y Zn) con
baja precipitación.
pH C.E. (µs/cm)
T° (°C)
OD (mg/l)
Pb (mg/l)
Cr (mg/l)
Zn
(mg/l)
pH 1
C.E (µs/cm)
-0,149
1
°T (°C) 0,350 -0,505 1
OD (mg/l) -0,398 0,208 -0,024 1
Pb (mg/l) -0,128 -0,584 0,437 0,661 1
Cr (mg/l) 0,247 -,904* 0,331 -0,326 0,442 1
Zn (mg/l) 0,198 -0,223 -0,247 -,921** -0,602 0,432 1
Nota: Matriz de correlación de Pearson (+) Correlación positiva. (–) Correlación negativa. *Correlación
significativa. pH: Potencial de Hidrógeno, C.E.: Conductividad Eléctrica, °T: Temperatura, OD: Oxígeno Disuelto,
Pb: Plomo, Cr: Cromo, Zn: Zinc. Adaptado de software IBM Stadistics
En el cuerpo hídrico en precipitación alta, se presentaron correlaciones positivas significativas
(Tabla 16), como es el caso del pH con °T con una correlación de 0,846, donde se dice teóricamente
que hay una relación la temperatura (°T) con el potencial de hidrogeno (pH), a medida que
aumentan los valores de la °T disminuye el pH, ya que hay una disociación de iones logrando así
que el agua tenga una tendencia de acidez alterando el pH natural del río (Fuentes & Massol-
Deyá, 2002). Así mismo, el pH tiene una correlación de 0,841 con el Zn, ya que el pH tiene un
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 61
efecto sobre la biodisponibilidad de algunos metales pesados entre ellos está el Zinc (Zn), donde
afecta el equilibrio entre la solubilidad, la especiación metálica, adsorción e intercambio de los
iones (Mancilla Villa, Fregoso Zamorano, Hueso Guerrero, Guevara Gutiérrez, & Palomera
García, 2017).
Tabla 16.Correlación de los parámetros fisicoquímicos y los metales pesados (Pb, Cr y Zn) con
alta precipitación.
Ph
C.E
(µs/cm)
T°
(°C)
OD
(mg/l)
Pb
(mg/l)
Cr
(mg/l)
Zn
(mg/l)
Ph 1
C.E
(µs/cm)
0,635 1
T° (°C) ,846* 0,263 1
OD (mg/l) -0,431 -0,249 -0,081 1
Pb (mg/l) 0,177 0,415 0,327 0,683 1
Cr (mg/l) 0,106 -0,332 0,247 0,137 0,111 1 -0,341
Zn (mg/l) ,841* 0,741 0,619 -0,584 0,093 -0,341 1
Nota: Matriz de correlación de Pearson (+) Correlación positiva. (–) Correlación negativa. *Correlación
significativa. pH: Potencial de Hidrógeno, C.E: Conductividad Eléctrica, °T: Temperatura, OD: Oxígeno Disuelto,
Pb: Plomo, Cr: Cromo, Zn: Zinc. Adaptado de software IBM Stadistics.
En vertimientos, se presentaron correlaciones positivas significativas (Tabla 17), donde el Cr y Pb
se correlacionaron, mientras que OD con Pb, Cr con OD obtuvieron una correlación negativa
significativa. Los metales pesados plomo y cromo tienen una correlación negativa significativa
con el Oxígeno disuelto, ya que las actividades antrópicas son las que generan estos metales y al
ser en vertimientos el caudal es menor y por lo tanto el oxígeno disuelto es bajo y las
concentraciones son mayores de los metales pesados (Pb y Cr).
Tabla 17.Correlación de los parámetros fisicoquímicos y los metales pesados (Pb, Cr y Zn) con
los vertimientos. Ph C.E °T OD Pb Cr Zn
pH 1
C.E 0,355 1
°T 0,698 0,101 1
OD -0,590 -0,311 0,039 1
Pb 0,502 0,110 -0,161 -,939* 1
Cr 0,489 0,086 -0,189 -,855* 0,909* 1
Zn -0,105 0,360 0,158 0,220 -0,276 -0,252 1
Nota: Matriz de correlación de Pearson. (+) Correlación positiva. (–) Correlación negativa. *Correlación
significativa. pH: Potencial de Hidrógeno, C.E: Conductividad Eléctrica, °T: Temperatura, OD: Oxígeno Disuelto,
Pb: Plomo, Cr: Cromo, Zn: Zinc. Adaptado de software IBM Stadistics.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 62
Finalmente, respondiendo a la hipótesis planteada, para el presente estudio se pudo determinar que
existe una variación de las concentraciones de metales pesados sobre el río Ocoa con respecto a la
época de precipitación, así mismo, se observaron variaciones pequeñas de acuerdo a las
condiciones fisicoquímicas pero no fueron estadísticamente significativas, por tanto, esto no
significa ausencia de significancia, por lo que no se puede determinar de forma definitiva la
ausencia de las consecuencias de los metales pesados sobre las características fisicoquímicas, pues
al presentarse pequeñas variaciones posiblemente estos cambios se le atribuyen al aporte de
metales pesados sobre el río Ocoa.
Adicionalmente, la poca variación de los parámetros fisicoquímicos podría suceder debido a
diferentes factores entre ellos metodológicos, a que las distancias entre los puntos no fueron
suficientes, pues distancias cercanas representan menor variación. Además, el tiempo del muestreo
pudo influir ya que las características fisicoquímicas con las concentraciones de metales pesados
pueden varían en el transcurso del día.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 63
10. Conclusiones
Los metales pesados Plomo (Pb) y Cromo (Cr) presentan mayor concentración desde el primer al
último punto de muestreo en el río Ocoa de acuerdo con el estudio. Teniendo en cuenta, tanto en
precipitación baja y alta todas las estaciones presentaron valores que sobrepasan los límites
permisibles de acuerdo por la Resolución 2115 del 2007, Decreto 1594 de 1984 y la OMS. Estos
altos niveles de concentración pueden asociarse a los vertimientos directos que llegan al río, así
como por la escorrentía, la cual arrastra residuos de la zona ribereña al cauce, al aumento en la
actividad industrial, doméstica y agrícola (Faro de Vigo, 2017) o por el incremento de los
asentamientos cercanos al cauce, pues el mayor aporte de metales pesados en el río Ocoa fueron
por actividades agropecuarias y automotrices.
El Zinc (Zn) presenta una mayor concentración desde el primer al último punto de muestreo en
época de precipitación alta sobrepasando los valores establecidos por la Resolución 2115 del 2007,
el Decreto 1594 de 1984 y la OMS, esto se puede asociar al uso de fertilizantes y plaguicidas en
fincas cercanas al río, los cuales llegan por escorrentía superficial en época de lluvia o también por
agua de riego. Mientras que en precipitación baja los puntos 1,3,4 y 5 cumplieron con los valores
permisibles de acuerdo con la Resolución 2115 del 2007 y OMS, pero no cumplió ninguno de los
puntos con el Decreto 1594 de 1984.
En cuanto a las concentraciones de los metales pesados estudiados (Pb, Cr y Zn) en los
vertimientos analizados se concluye que el Zinc (Zn) y Plomo (Pb) sobrepasan los valores
permisibles establecidos por la Resolución 631 del 2015. Sin embargo, para el Plomo (Pb) se
alcanzan niveles de concentración aceptables en los puntos de vertimiento, Barrio San Luís de
Ocoa, bajo el puente del Ocoa (Vertimiento 1), el Puente Cra 43-Calle 49 sur, en la unión del barrio
Porfía a la vía Villavicencio-Acacias (Vertimiento 2) y en el Puente río Ocoa, Vía Puerto López
(Vertimiento 5) Esto puede asociarse a que las tuberías no contenían plomo o no existen industrias
que aporten metal al río. El Cromo (Cr) para los vertimientos 1, 2, 3 y 5 cumplió con los valores
establecidos por la resolución, lo que hace presumir que no existen vertimientos de industrias o
actividades que lo incorporen al río.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 64
De los 8 puntos de vertimientos analizados en el trayecto estudiado, contribuyen con
concentraciones por encima de la normativa vigente para metales pesados, contribuyendo a la
afectación negativa del cuerpo hídrico. Para el Pb, los vertimientos presentan una concentración
total de 6,17 mg/l y un valor promedio de 0,77 mg/l. Con respecto al Cr, los vertimientos presentan
un total 3,96 mg/l con un promedio de 0,495 mg/l. Por último, el Zn presentó el mayor aporte en
términos absolutos (141 mg/l), con un promedio de 17,63 mg/l por cada vertimiento.
Las variables meteorológicas son un factor importante en la presencia de metales pesados en el río
Ocoa, como lo demostraron los muestreos bajo diferentes condiciones de precipitación (Plomo
0,631, Cromo 0,941 y Zinc 0,833), por tanto, en el momento de la toma de muestras, las
concentraciones pueden presentar una variación considerable, siendo que en condiciones de alta
precipitación los valores de concentración de los metales pesados tienden a tener un aumento
considerable en comparación de los valores obtenidos en condiciones de precipitación baja, debido
al gran arrastre y crecimiento de caudal que se genera cuando las condiciones de precipitación son
altas.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 65
11. Recomendaciones
Se recomienda realizar monitoreos periódicamente en el cuerpo hídrico, sus afluentes y a los
vertimientos que realicen descargas de aguas residuales en el río Ocoa, para poder evaluar
sistemáticamente el monitoreo de la distribución, variación e incremento o decremento de las
concentraciones de Plomo, Cromo y Zinc en el río.
Teniendo en cuenta los resultados de la concentración de los metales pesados a estudiar, se
recomienda realizar control y regulación de todas las actividades que se implementan aledañas al
río Ocoa.
Tener en consideración la opinión de las comunidades para poder identificar diversas fuentes de
contaminación de origen antrópico que puedan estar siendo ocultadas a la vista de las autoridades
competentes, y así poder tomar medidas en el asunto para controlar dichos vertimientos
Se recomienda realizar brigadas de salud aplicadas a la población aledaña, en donde se realicen
controles de posibles epidemias generadas por enfermedades a base del consumo deliberado del
recurso hídrico del río Ocoa, y así poder tomar medidas clínicas para mejorar el bienestar de la
comunidad afectada.
Por otro lado, se recomienda realizar un monitoreo detallado de las actividades relacionadas con
el petróleo y sus derivados, debido a que estas actividades son las que más se observan a lo largo
de todo el trayecto estudiado, y que pueden ser actividades que den como resultado aguas
residuales altamente contaminadas que posiblemente sean vertidas directamente al río.
Realizar campañas de concientización e información a las comunidades aledañas al río Ocoa y a
las personas involucradas en el uso y aprovechamiento del recurso hídrico, para poder obtener el
conocimiento necesario de la situación ambiental referente a la calidad del agua y por ende poder
generar estrategias que se adecuen al buen manejo y conservación del río.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 66
También, es recomendable que las autoridades involucradas en la mejora de la calidad del agua
brinden una contribución económica importante y así poder realizar diversos estudios futuros en
mejores condiciones y con mucha más precisión, y así poder llegar más a fondo del tema
relacionado con la contaminación del recurso hídrico a base de los metales pesados Pb, Cr y Zn.
Identificación de metales pesados en el río Ocoa 67
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Apéndices
Apéndice A. Área de estudio del río Ocoa visto desde el software ArcMap 10.2.2. por Axel Sánchez.
& Yuri Patiño, 2020.
Apéndice B. Curva de patrón de Zinc, por Axel Sánchez. & Yuri Patiño, 2020.
0,4 y = 0,027x - 0,5294 R² = 0,8199
0,2
0
0 10 20 30 40
-0,2 Absorbancia
Lineal (Absorbancia) -0,4
-0,6
-0,8
Concentración (mg/L Zn)
Ab
sorb
anci
a
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